【技术实现步骤摘要】
本申请涉及复合材料预浸料力学性能测试，尤其涉及一种面内压缩模量的测试方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、复合材料具有比刚度高、比强度高、耐腐蚀、减振性能好及结构力学性能可设计等特点，在航空航天领域有广泛的应用。复合材料成型过程中树脂经历黏流态、橡胶态、玻璃态的变化，材料参数随工艺温度、压力不断变化，会因材料参数不匹配和工艺控制精度等原因产生孔隙、分层、变形、尺寸超差、褶皱等各类制造缺陷。针对缺陷形成的原因和影响参数，开展了理论分析、数值模拟和试验测试研究，理论分析和数值模拟通常需要复合材料预浸料的面内压缩模量作为输入参数。然而，由于固化前预浸料弯曲刚度很低，其模量无法通过常规的材料压缩性能测试方法测量，因此，尚无有效的方法直接测试预浸料的面内压缩模量。
2、因此，专利技术人提供了一种面内压缩模量的测试方法、装置、设备及存储介质。
技术实现思路
1、(1)要解决的技术问题
2、本申请实施例提供了一种面内压缩模量的测试方法、装置、设备及存储介质，可以解决现有技术存在的尚无有效的方法直接测试预浸料的面内压缩模量的问题。
3、(2)技术方案
4、第一方面，本申请实施例提供了一种面内压缩模量的测试方法，包括：
5、将预浸料铺贴在弯曲结构的模具上，对预浸料进行工艺压力作用下的变形和压力测试，得到预浸料产生缺陷时的临界压力测试值；
6、通过有限元模型模拟变形和压力测试的实验过程，分别得到预浸料在各个预设压缩模量下产生
7、对多个预设压缩模量以及各个预设压缩模量分别对应的临界压力模拟值进行拟合，得到压缩模量和临界压力之间的多项式函数；
8、将临界压力测试值代入多项式函数，得到临界压力测试值对应的压缩模量计算值；
9、将压缩模量计算值作为预设压缩模量代入有限元模型模拟变形和压力测试的实验过程，得到预浸料在压缩模量计算值下产生缺陷时的临界压力计算值；
10、在临界压力计算值与临界压力测试值之间的误差小于预设阈值时，将压缩模量计算值确定为预浸料的面内压缩模量。
11、在其中一个实施例中，预浸料包括碳纤维增强环氧树脂预浸料。
12、在其中一个实施例中，弯曲结构包括含圆形r区的l型结构。
13、在其中一个实施例中，将预浸料铺贴在弯曲结构的模具上，对预浸料进行工艺压力作用下的变形和压力测试，得到预浸料产生缺陷时的临界压力测试值之前，还包括：
14、对预浸料进行厚度方向压缩性能测试，得到预浸料的厚度方向压缩性能；
15、对预浸料进行层间滑移性能测试，得到预浸料的层间滑移性能。
16、在其中一个实施例中，厚度方向压缩性能测试、层间滑移性能测试以及变形和压力测试在同一温度下进行。
17、在其中一个实施例中，通过有限元模型模拟变形和压力测试的实验过程，分别得到预浸料在各个预设压缩模量下产生缺陷时的临界压力模拟值之前，还包括：
18、根据预浸料的尺寸、模具的尺寸、厚度方向压缩性能、层间滑移性能以及多个预设压缩模量，建立有限元模型。
19、在其中一个实施例中，将压缩模量计算值作为预设压缩模量代入有限元模型模拟变形和压力测试的实验过程，得到预浸料在压缩模量计算值下产生缺陷时的临界压力计算值之后，还包括：
20、在临界压力计算值与临界压力测试值之间的误差大于或等于预设阈值时，通过压缩模量计算值和临界压力计算值重新拟合多项式函数；
21、重复执行将临界压力测试值代入多项式函数，得到临界压力测试值对应的压缩模量计算值，将压缩模量计算值作为预设压缩模量代入有限元模型模拟变形和压力测试的实验过程，得到预浸料在压缩模量计算值下产生缺陷时的临界压力计算值的步骤，直至临界压力计算值与临界压力测试值之间的误差小于预设阈值。
22、第二方面，本申请实施例提供了一种面内压缩模量的测试装置，包括：
23、实验测试模块，用于将预浸料铺贴在弯曲结构的模具上，对预浸料进行工艺压力作用下的变形和压力测试，得到预浸料产生缺陷时的临界压力测试值；
24、实验模拟模块，用于通过有限元模型模拟变形和压力测试的实验过程，分别得到预浸料在各个预设压缩模量下产生缺陷时的临界压力模拟值；
25、函数拟合模块，用于对多个预设压缩模量以及各个预设压缩模量分别对应的临界压力模拟值进行拟合，得到压缩模量和临界压力之间的多项式函数；
26、模量计算模块，用于将临界压力测试值代入多项式函数，得到临界压力测试值对应的压缩模量计算值；
27、压力计算模块，用于将压缩模量计算值作为预设压缩模量代入有限元模型模拟变形和压力测试的实验过程，得到预浸料在压缩模量计算值下产生缺陷时的临界压力计算值；
28、模量确定模块，用于在临界压力计算值与临界压力测试值之间的误差小于预设阈值时，将压缩模量计算值确定为预浸料的面内压缩模量。
29、第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上所述的面内压缩模量的测试方法。
30、第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上所述的面内压缩模量的测试方法。
31、(3)有益效果
32、本申请的上述技术方案具有如下优点：
33、本申请实施例第一方面提供的面内压缩模量的测试方法，通过预浸料变形和压力测试获得缺陷产生的临界压力测试值，通过有限元模型模拟变形和压力测试的实验过程，获得预浸料在各个预设压缩模量下的临界压力模拟值，并根据各个预设压缩模量和临界压力模拟值拟合多项式函数，通过临界压力测试值和多项式函数，结合试验测试和数值分析获得预浸料的面内压缩模量，将试验测试和数值分析结合起来，解决了预浸料的面内压缩模量难以测量的问题。
34、可以理解的是，上述第二方面、第三方面和第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
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1.一种面内压缩模量的测试方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的面内压缩模量的测试方法，其特征在于，所述预浸料包括碳纤维增强环氧树脂预浸料。
3.如权利要求1所述的面内压缩模量的测试方法，其特征在于，所述弯曲结构包括含圆形R区的L型结构。
4.如权利要求1所述的面内压缩模量的测试方法，其特征在于，所述将预浸料铺贴在弯曲结构的模具上，对所述预浸料进行工艺压力作用下的变形和压力测试，得到所述预浸料产生缺陷时的临界压力测试值之前，还包括：
5.如权利要求4所述的面内压缩模量的测试方法，其特征在于，所述厚度方向压缩性能测试、所述层间滑移性能测试以及所述变形和压力测试在同一温度下进行。
6.如权利要求4所述的面内压缩模量的测试方法，其特征在于，所述通过有限元模型模拟所述变形和压力测试的实验过程，分别得到所述预浸料在各个预设压缩模量下产生缺陷时的临界压力模拟值之前，还包括：
7.如权利要求1所述的面内压缩模量的测试方法，其特征在于，所述将所述压缩模量计算值作为预设压缩模量代入所述有限元模型模拟所述变形和压力测试
8.一种面内压缩模量的测试装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的面内压缩模量的测试方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的面内压缩模量的测试方法。
...【技术特征摘要】
1.一种面内压缩模量的测试方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的面内压缩模量的测试方法，其特征在于，所述预浸料包括碳纤维增强环氧树脂预浸料。
3.如权利要求1所述的面内压缩模量的测试方法，其特征在于，所述弯曲结构包括含圆形r区的l型结构。
4.如权利要求1所述的面内压缩模量的测试方法，其特征在于，所述将预浸料铺贴在弯曲结构的模具上，对所述预浸料进行工艺压力作用下的变形和压力测试，得到所述预浸料产生缺陷时的临界压力测试值之前，还包括：
5.如权利要求4所述的面内压缩模量的测试方法，其特征在于，所述厚度方向压缩性能测试、所述层间滑移性能测试以及所述变形和压力测试在同一温度下进行。
6.如权利要求4所述的面内压缩模量的测试方法，其特征在于，所述通过有限元模型模拟所述变形和压力测试的实验过程，分...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭双喜，邓瑛，郑远泊，王欣，李荣生，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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