李桂洋, 赵光辉, 韩志昌, 郭鸿俊, 李艳霞, 张霄楠

（1.航天材料及工艺研究所，北京 100076；2.火箭军驻地军事代表室，北京 100076；3.北京航空航天大学 材料科学与工程学院，北京 100191）

复合材料先进网格结构具有承载能力大、结构效率高、抗屈曲性好及可设计性强等突出优点，已经广泛应用于航空航天、深海潜航、武器装备等高端制造领域[1-2]。先进网格结构主要由筋条与蒙皮两部分组成，其固化工艺过程非常复杂，涉及温度分布、化学反应、压力传导、树脂流动、纤维密实等多因素耦合作用。固化制度是影响各因素变化的关键，复合材料分层、孔隙、疏松、贫胶、富胶等内部缺陷大多是由于工艺参数控制不合理导致，缺陷进而影响复合材料构件的质量一致性和承载能力[3]。先进网格结构固化制度大多通过“试错式”经验累积方法确定，造成研制成本高、质量一致性差及制造周期长等工艺问题。近年，固化过程工艺仿真逐步取代了传统工艺实验，通过数值分析方法预测温度场、压力场、流动场及固化反应的变化过程，最终指导复合材料成型工艺方案设计和内部缺陷控制。Geubelle等[4]利用有限元方法计算了复合材料层合板固化过程的温度分布及固化度变化。Lee等[5]研究了RTM工艺树脂流动三维模型，辅助成型工艺参数优化。张佐光等[6-7]、陈超等[8]建立了热压罐工艺树脂流动与纤维密实模型用于指导不同结构形式复合材料构件的缺陷控制。

本工作针对航天关键复合材料MT300/603体系热……