采用整体-子模块方法将固化过程分为热-化学、流动-压实和应力-变形三个相对独立的子模块。热-化学模块的控制方程基于Fourier热传导方程和树脂固化动力学方程建立，解决了温度和固化度之间的强耦合问题。流动-压实模块的控制方程基于Darcy定律和有效应力原理建立，反映了树脂流动和纤维网络紧密压实之间的流固耦合关系。应力-变形模块建立了考虑热载荷和固化收缩载荷时复合材料层合板的有限元方程。各模块之间的相互作用通过它们之间的数据交换来实现。典型结构的计算结果与实验对比验证了本文三维有限元模型的有效性。 完成了国产CCF300/5228A热力学特性和数值流动特性测试，进行了48层和192层层合板的固化成型过程对比试验，结果表明，层合板的厚度压缩率随层板厚度的增加而减小，C扫描结果显示厚截面复合材料层合板内部的初始缺陷较薄板更为明显，降低厚截面复合材料层合板的承载能力。 采用数值模拟方法研究带防热层缠绕成型复合材料锥壳热固化变形的形成机理和影响因素。建立了带防热层复合材料锥壳热固化变形预测的三维有限元程序。计算结果表明：外层防热材料和内层结构材料热膨胀系数不匹配是引起壳体固化变形的主要原因。提出在内层和外层之间增加中间过渡层的方法控制壳体的固化变形，中间层材料为丁腈橡胶片时可使固化变形减小20%。采用数值模拟方法讨论了中间层模量、厚度以及缠绕张力对壳体固化变形的影响，分析结果表明：固化变形随中间层模量的增加而增加，随中间层厚度的增加略有减小；缠绕张力释放增加壳体的固化变形，缠绕张力越大引起的固化变形越大。 2100433B