RTM二维径向流动模型的理论概况及研究(2)

动时间-的关系。拍摄和记录到任意时刻-的流动

图#

各向同性介质中压力分布

前沿7-，可以算出渗透率，但这也需要透明的模具。

可以改写成：将方程（’4）

!"#!!$%&"

-%&’’"##".+

对于位于)*&和)+,-之间径向上的任意一点)有：

（’.）*!

,’!是半径)处的径向压力梯度，而点)处的,’

流量密度/又可以表示为：

-（’0）

#"’.

（’.）和（’0），从其中，1是模具内腔的厚度。联立式

*!而得到：

()

（##）

在5恒定的时候，方程（##）反映了恒流条件下模口压力6*&和流动前沿)+,-之间的定量关系。如

果引入恒流泵和压力传感器，并拍摄和记录到任意时刻的流动前沿7-，可以算出渗透率，这同样需要透明的模具。

代入公式（’(）得：将公式（##）!!!$%&"

-%&’$%&

’#".+

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（#(）

万方数据<)6=>;#99.?@+?

(

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!22+年第"期

玻璃钢8复合材料

公式（!"）反映了恒流充模时流动#时刻，流动前沿位于$%&#，$’(与$%&#之间的任一点$的压强解析解。对公式（!"）求$的偏微分得：

#!!

)*!!"#"$%

（!+）

估，或者测定渗透率时导致渗透率测定值的高估。当流动前沿到达模具四周壁面后，流动前沿由于壁面的阻碍而发生改变，压强分布也会发生变化。在!

公式（,）和公式（3）仍壁面处，压强分布符合)2，

!’

然有效。由于计算复杂，更多采用有限元分析方

［"］［3］法。在不考虑边缘效应和毛细效应以及流动

可以发现，对于任意一点$，其压强梯度不随着

即恒流充模时各点的流动前沿$%&#的增大而变化，

压力梯度不随时间变化，而仅与其在模具中的位置及恒流流量、流体粘度、预制件的厚度和渗透率有关。

和公式（!,），可以解得：联立公式（,-）（!&’*!()*）+%

*)!

$%"&’

前沿没有到达四周的壁面时，方能推导出上述结论，并将它们用于渗透率的测定。

参考文献

［,］胡晓斌，马玉录等4$56成型工艺的理论研究［7］4玻璃钢8复合

（"）：材料，,99/，":;<

［!］陈萍等4铺层方式对织物渗透率的影响［7］4复合材料学报，

（,）：!22,，,-"2:""4

［"］=>?@A#BCDE(E(FG&(*5EHIJE(K46%>F’(K%L#D@’MNA@K(E#’%(

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--4

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[

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（!&’*!()*）+$%（!/）.,*,+#%

#%

在压力恒定的情况下公式（!/）反映的是流量0

]

（）

和时间#的关系，引入数字流量计后直接测得流量和时间的关系，可以算出渗透率；而在流量0恒定的则反映的是模口压力1’(与时间#情况下公式（!/）

的定量关系。引入压力传感器和恒流泵，根据压力和时间的关系可直接算得渗透率。理论上，即使模具不透明也可用于测定渗透率。

由于边缘效应，流体在模腔壁面的流动速度快于预制件内部会导致高估充模时间，而实际充模时间减小，以及流动前沿形状的改变、压强分布的变化等。毛细效应会在预制件内部毛细管中产生附加的毛细渗透压，导致流动速度的加快，充模时间的高

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万方数据

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