机械工程学报

作者：韩宇泽, 刘雁鹏, 任明法, 祖磊, 何景轩

单位：1. 大连理工大学机械工程学院 大连 116024;2. 大连理工大学工程力学系 大连 116024;3. 高性能精密制造全国重点实验室 大连 116024;4. 辽宁省先进复合材料高性能制造重点实验室 大连 116024;5. 西安航天动力技术研究所 西安 710025;6. 燃烧、热结构与内流场国防科技重点实验室 西安 710025

关键词：复合材料,纤维缠绕,胶辊间隙,工艺参数,层间剪切强度,孔隙率,参数优化；

基金：国家重点研发计划(2023YFB4005303)、国家自然科学基金(12272078)、科技领军人才团队专题(DUT22LAB503)和大连市科技创新基金(2020JJ25CY011)资助项目。

考虑湿法缠绕中的胶辊间隙，以缠绕制品的层间剪切强度、孔隙率、纤维体积分数为缠绕制品性能表征参数，采用响应面法设计三因素三水平的湿法缠绕成型试验，对胶辊间隙对性能表征参数的敏感度进行分析。建立考虑胶辊间隙的多工艺参数与不同性能表征参数的多元回归预测模型，揭示胶辊间隙在不同工况下对制品性能的影响规律，并在此基础上分析胶辊间隙与缠绕张力、缠绕速度的多工艺参数耦合对制品性能的影响机制；基于多元回归预测模型，采用主要目标法制定多目标优化方案并设计缠绕成型试验。结果表明：通过优化方法获得的缠绕过程的工艺参数组合，在减小了缠绕制品孔隙率的同时改善了缠绕制品的力学性能，有效提高了湿法缠绕成型制品的综合质量。

来源：2025年第5期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2025年第5期