先进复合材料的CAE虚拟技术（六）

HEATS

　　在结构设计和力学分析基本完成后，数模生成叶片的几何模型及数控加工文件，然后，在不同厚度处进行铺层曲面展开和覆盖分析(应用QUICK-FORM)，包括复合材料铺层剪裁、下料和铺贴(应用PAM-FORM)等。将这些制造数据输入到数字化加工机械(如数字化的激光切割机等)，就可以进行碳布切割、剪裁，然后将这些铺层在定型模具内逐层铺贴、固定，借助合适的定型剂进行施工，并进行真空袋定型预制，得到干态、近净型的模型船用螺旋桨叶片预制件。如此，就完成了模型叶片的虚拟设计和物理设计这样两个互相交叉的流程。

　　根据初步确定的模型RTM模具(应用PAM-RTM)，这个模型叶片预制件的RTM工艺过程可以在CAE环境下进行，这个过程当然不仅仅针对模型叶片，也包括真实的1:1叶片。通过模拟，可以确定模具设计的正确性和可能的流动充填缺陷等。如此，又完成了模型叶片的虚拟和物理设计以及虚拟和物理样机这样的流程。

　　在叶片虚拟和物理设计、虚拟和物理样机及其优化的基础上，将叶片预制件放入真实的RTM模具，即可以进行真实叶片的RTM成型物理制造试验。在模型桨叶试验的基础上进行放大，成功制成我国第一个1∶1船用大型全复合材料推进螺旋桨。

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　　结束语

　　全面推进国防制造业特别是国防先进复合材料的制造技术进步，大幅度提升国防企业国际竞争力的必由之路是实现数字化，必须建立实用、先进的复合材料工程数据技术体系和数据库系统，并同时采用先进的CAE技术。这是一个体系庞大、内容浩瀚、技术复杂的系统工程。本文从复合材料的工程数据问题和CAE虚拟设计、样机和制造仿真问题这两个侧面入手，尝试论述了有关的进展，介绍我们自己及其合作伙伴的工作，并适当展望了发展远景。

　　对先进复合材料的研制单位来讲，材料技术创新和制造技术创新是本，先进的CAE系统是必须积极运用的工具，两者的结合必将催生新的发展机遇

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