题目：三维全五向编织复合材料预成型体渗透特性研究

    三维编织复合材料作为先进复合材料的一种，其空间交织的纤维结构，克服了传统复合材料层间性能差的缺点，提高了冲击强度和损伤容限。同时，由于三维编织预成型体纤维结构的可设计性，使得三维编织复合材料能够在复杂载荷工况下发挥最优性能。近年来，运用三维编织技术生产的复合材料整体结构件在航空航天等领域得到越来越多的应用。其中三维全五向编织复合材料在内部细观结构上与三维五向编织复合材料有所不同，两者相比，前者提高了轴向纱比例，增强了材料的轴向性能，使其能在结构件上发挥更好的作用。

    树脂传递模塑（RTM）工艺是三维编织复合材料最常用的成型方法之一。RTM工艺具有成本低，污染小，加工出的零件尺寸精度高等优点。但在进行RTM工艺时，可能会产生孔洞、干斑等工艺缺陷。为了减少工艺缺陷，提高制件质量，需要对RTM充模方案进行科学的设计。

    为实现此目的，本文首先介绍了三维编织复合材料RTM工艺的相关研究背景。并且，基于三维全五向编织复合材料内部单胞细观结构和编织预成型体孔隙的双尺度特点，建立了用于进行编织预成型体渗透率仿真计算的模型。施加周期性边界条件，利用Fluent的两相流模型，对三维全五向编织预成型体沿轴向和垂向的树脂填充过程进行仿真计算，获得了不同编织角下预成型体的轴向和垂向的非饱和渗透率。同时编织三维全五向编织预成型体，设计制造用于实验观测的半透明模具，利用径向法实验对不同编织角的三维全五向编织预成型体的渗透率进行了测量。

    最后，以典型的三维全五向编织复合材料零件的RTM工艺为研究对象，建立模型。针对不同的模具树脂出入口和压力参数设计下的RTM工艺进行了仿真。仿真结果预报了可能的工艺缺陷产生的位置，能很好的指导RTM工艺方案的改进，对提高制品的性能和质量奠定了基础。