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一种树脂中气泡振动过程演变的可视化装置及方法制造方法及图纸

技术编号:44923530 阅读:21 留言:0更新日期:2025-04-08 19:03
本发明专利技术公开了一种树脂中气泡振动过程演变的可视化装置及方法,可视化装置包括振动系统、气动控制系统、真空发生装置、高速相机和补光装置;振动系统包括树脂容纳器、振动电机、振动台板和刻度尺,树脂容纳器周围设有螺纹导柱,刻度尺设置于树脂容纳器的一侧;气动控制系统包括微型空气压缩机、气路管道和流量控制阀,微型空气压缩机与树脂容纳器相连;真空发生装置包括真空泵和真空管路;高速相机和补光装置设置于树脂容纳器两侧。本发明专利技术的可视化装置,通过引入振动并提供可视化监测手段,能够高效、精准地研究气泡在树脂中的行为,填补了现有树脂基复合材料中气泡演变行为研究的技术空白,为相关领域的研究提供了有力的实验工具。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及树脂基复合材料固化成型,具体涉及一种树脂中气泡振动过程演变的可视化装置及方法


技术介绍

1、碳纤维增强树脂基复合材料(cfrp,carbon fiber reinforced polymer)凭借其轻质、高强度和高刚性等优异性能,已广泛应用于航空航天、汽车、风力发电叶片以及体育器材等多个领域。然而,在复合材料的固化过程中,孔隙作为一种常见且对材料性能有显著影响的缺陷,成为影响复合材料质量的重要因素之一。孔隙的产生通常源于树脂浸渍过程中,由于空气未能完全排除或树脂流动性不足,导致树脂未能完全填充纤维间隙,从而形成孔隙。孔隙的存在会显著降低复合材料的强度、刚度及疲劳寿命。因此,孔隙问题是碳纤维增强树脂基复合材料生产中的关键因素之一,其直接影响材料的机械性能、耐久性及整体应用效果。为了优化复合材料的性能,有必要深入研究复合材料制造过程中的孔隙生成与消减机制。

2、为解决上述问题,目前行业内的相关气泡观测研究已经有所发展。例如,申请号为cn201310048560.x的专利技术专利申请提供的“多孔介质中微纳米气泡观测系统及方法”中,提出本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种树脂中气泡振动过程演变的可视化装置,其特征在于,包括振动系统、气动控制系统、真空发生装置、高速相机(11)和补光装置(12);所述振动系统包括树脂容纳器(1)、振动电机(2)、振动台板(3)和刻度尺(4),所述树脂容纳器(1)和所述振动电机(2)设置于所述振动台板(3)上,所述树脂容纳器(1)包括具有顶部开口的筒体(1.1)和用于密封其顶部开口的上顶盖(1.2),所述筒体(1.1)的外部周围设置有多个螺纹导柱(5),所述螺纹导柱(5)的下端与所述振动台板(3)相连,所述螺纹导柱(5)的上端贯穿所述上顶盖(1.2)设置,所述螺纹导柱(5)通过调节螺母(16)将所述上顶盖(1.2)与...

【技术特征摘要】

1.一种树脂中气泡振动过程演变的可视化装置,其特征在于,包括振动系统、气动控制系统、真空发生装置、高速相机(11)和补光装置(12);所述振动系统包括树脂容纳器(1)、振动电机(2)、振动台板(3)和刻度尺(4),所述树脂容纳器(1)和所述振动电机(2)设置于所述振动台板(3)上,所述树脂容纳器(1)包括具有顶部开口的筒体(1.1)和用于密封其顶部开口的上顶盖(1.2),所述筒体(1.1)的外部周围设置有多个螺纹导柱(5),所述螺纹导柱(5)的下端与所述振动台板(3)相连,所述螺纹导柱(5)的上端贯穿所述上顶盖(1.2)设置,所述螺纹导柱(5)通过调节螺母(16)将所述上顶盖(1.2)与所述筒体(1.1)密封锁紧,所述刻度尺(4)设置于所述树脂容纳器(1)的外部一侧;所述气动控制系统包括微型空气压缩机(6)、气路管道(7)和流量控制阀(8),所述微型空气压缩机(6)通过所述气路管道(7)与所述树脂容纳器(1)的气体引入口相连通,所述流量控制阀(8)设置于所述气路管道(7)上;所述真空发生装置包括真空泵(9)和真空管路(10),所述真空泵(9)通过所述真空管路(10)与所述树脂容纳器(1)的真空端口(1a)相连通;所述高速相机(11)和所述补光装置(12)分别设置于所述树脂容纳器(1)的前后两侧,所述高速相机(11)用于记录所述树脂容纳器(1)中的气泡在振动作用下的运动轨迹,所述补光装置(12)用于提升所述高速相机(11)捕捉气泡运动的成型质量。

2.根据权利要求1所述的可视化装置,其特征在于,所述筒体(1.1)内顶部设置有用于防止树脂液体被抽入所述真空发生装置中的透气毡毯(13)。

3.根据权利要求1所述的可视化装置,其特征在于,所述振动台板(3)的顶部中心位置设置有用于对所述树脂容纳器(1)进行定位的安装座(14),所述安装座(14)上开设有用于安装所述刻度尺(4)卡槽(14a);所述振动...

【专利技术属性】
技术研发人员:湛利华张德超姚舜铭郭进展于瑞桐
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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