论文摘要：热压罐温度场均匀性控制技术研究

 

热压罐是复合材料构件固化成型的设备，广泛应用于航空航天等领域。在复合材料成型技术中，需利用热压罐内提供的均匀的温度和均匀的压力达到复合材料固化的目的。成型工艺过程中，材料与罐内工作介质首先会进行均匀充分地热交换，如果热压罐内部空间的温度分布不均匀，则势必会导致材料不同部位热交换不均，进而在固化过程中产生温度应力，甚至由此导致局部固化不到位或者局部过固化，最终影响到产品结构强度以及产品质量的稳定性， 因此在热压成型过程中必须保证温度场的均匀性。

通过查阅大量资料发现，无论国内还是国外，对热压罐温度场均匀性的改善主要是从热压罐结构设计、模具结构设计等方面着手研究。本文在热压罐结构和布局已定的情况下，从热压罐温度控制系统设计研究方面来改善热压罐温度均匀性，重点研究了控制算法和循环风机的控制方法，最终采取模糊PID控制算法和循环风机变频控制。最后将所设计的系统应用于一实际工程案例中，进行了两次工艺试验（试验1控制系统改进前，试验2控制系统改进后）。通过对两次工艺试验数据进行分析对比发现在热压罐结构固定的情况下，温度控制系统设计的合理性、稳定性和可靠性不但对温度控制的精度起决定性作用，而且能有效改善热压罐温度场均匀性。工艺试验完毕，对两次工艺试验的复合材料制品进行性能测试，结果证明改进后温控系统明显提升了复合材料制品性能。

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