题目：L形与非等厚复合材料层板热压制造缺陷实验研究

复合材料制造过程中缺陷产生的原因与缺陷的控制一直是复合材料成型工艺中的重点研究内容之一。制造缺陷的形成机制与制件的结构形式和成型方法有密切的联系，对于热压工艺这一点尤为突出。本文针对L形和非等厚层板，分别采用真空袋成型、热压机成型和热压罐成型三种工艺方法，考察其在成型过程产生的主要缺陷类型及各种工艺条件对缺陷的影响规律，研究各种缺陷的形成机制，为缺陷的控制和工艺参数的优化方法提供理论和实验依据。 本论文针对阳模成型L形环氧树脂层板，在真空袋和热压罐工艺下研究了层板尺寸、铺层方式、加压时机等因素对缺陷的影响。结果表明，真空袋成型的L形层板中容易产生富树脂、孔隙、厚度和纤维体积分数分布不均、纤维屈曲变形等缺陷，热压罐成型的L形层板中除了出现上述缺陷种类还发生了回弹变形。这些缺陷的形成主要与剪切流动和渗流的耦合作用有关，而纤维受到面内压缩力的作用是其本质原因。 以S-2玻纤/环氧648非等厚层板为研究对象，以热压机和热压罐工艺为成型方法，考察了不同铺层方式和阶梯宽度下缺陷的形成情况。研究发现，由于厚度梯度的存在，层板中容易产生纤维体积分数分布不均、分层、孔隙与富树脂等缺陷，而成型方法、铺层方式以及阶梯宽度对纤维分布不均和分层缺陷有较大影响，这与树脂的二维流动、结构的不对称性以及外压的施加方式有关。另外，不同成型方法下孔隙的分布状态不同，热压机工艺中孔隙分布较为均匀，而热压罐工艺中孔隙容易局部富集。