题目：复合材料热压成型压力在线测试方法与实验分析

热压工艺作为一类广泛使用的树脂基复合材料成型工艺，其压力是成型过程中一个非常重要的参数，会对制件的尺寸、质量和密实程度等有重要影响，对压力的在测试和研究，是优化成型工艺条件和保证制件成型质量的重要途径。本文针对复合材料热压成型工艺特点，自行设计了一种新型的热压工艺压力在线测试方法，并对L形复合材料层板和复合材料方管成型过程中的密实压力进行了在线监测，研究结果对于热压工艺中密实压力的研究、优化工艺、控制产品质量具有重要指导意义。 本文首先根据复合材料热压成型工艺的特点，自行设计建立了以Flexiforce薄膜压力传感器为基础的热压工艺密实压力在线测试系统，并对高温型和常温型薄膜压力传感器进行了标定，研究了密实压力在线测试系统在热压罐内的适用性，着重考查了温度和曲面结构对于测试结果的影响。针对L形复合材料层板热压罐成型工艺，研究了L形碳纤维复合材料层板的密实压力变化规律及模具形式的影响；针对复合材料方管硅橡胶热膨胀成型工艺，运用密实压力在线测试系统测试了层板所受压力的变化情况，分析了工艺间隙、温度等对层板密实压力大小的影响。 研究结果表明：热压工艺密实压力测试系统适用于复合材料热压成型工艺中压力的在线监测，一方面Flexiforce 薄膜压力传感器具有良好的漂移特性、重复性及线性，界面材料影响小，另一方面测试系统在热压罐内具有良好的适用性，薄膜压力传感器封装于真空袋中，仍具有良好的线性，温度和曲面结构对线性的影响很小。对于L形复合材料层板热压罐成型工艺，阳模成型时，拐角区的密实压力大于平板区的密实压力，阴模成型时，拐角区的密实压力小于平板区的压力和外加压力。对于方管复合材料层板硅橡胶热膨胀成型，工艺间隙的设置对于层板受到的密实压力具有非常重要的影响。