先進聚合物基複合材料熱壓罐成型工藝虛擬仿真實驗

先進聚合物基複合材料熱壓罐成型工藝虛擬仿真實驗是北京航空航天大學建設的虛擬仿真實驗課程。

基本介紹

• 中文名：先進聚合物基複合材料熱壓罐成型工藝虛擬仿真實驗
• 課程負責人：李敏
• 建設院校：北京航空航天大學
• 授課教師：段輝平、王紹凱、段躍新、王凱

課程性質

課程背景

先進聚合物基複合材料是航空航天結構無可替代的關鍵材料，其製備依賴熱壓罐高溫高壓設備，給實驗教學帶來困難。該虛仿實驗將場景置於現代化廠房，以獲國家科技進步二等獎的“先進樹脂基複合材料製造模擬與最佳化技術”為基礎，透視化顯示成型過程複合材料內部溫度場變化，預報製件成型質量。解決了真實實驗高危極端環境參與度低、周期長等難題，架起巨觀與微觀的橋樑。

教學目標

（1）學生通過知識庫學習和虛仿實驗互動操作，掌握設計選材、原料準備、毛坯成型、進罐固化、出罐脫模五大環節聚合物基複合材料熱壓罐成型工藝全流程的理論知識和實驗技能。

（2）學習熱壓罐工藝製備複合材料的各工序的工藝規範，深入探究預浸料儲存期、預浸料疊層對稱性與均衡性、疊層預壓實、工藝制度、模具方案等因素對複合材料製件成型質量的影響，領悟工藝實施操作對保證複合材料製件質量的關鍵作用。

（3）學習熱壓罐系統的工作原理，掌握常用工藝輔助材料的特點與作用，明晰熱壓罐工藝參數設定及其對成型過程複合材料內部物理化學疊代作用機制及成型固化質量的調控作用，通曉熱壓罐成型工藝參數最佳化方法。

（4）學習纖維鋪層方向、聚合物基體工藝特性、預浸料性能指標對複合材料工藝設計的影響作用，融通理解設計-選材-製造-評價複合材料4要素之間的關在線上制。有助於學生形成系統深入的專業知識體系，培養其解決複雜問題的綜合能力和高級思維。