基于预浸料-RTM成型工艺的复合材料纵横加筋舱段一体化制备与验证

针对舱段的结构特点，设计了一种预浸料-RTM成型工艺。研究了预浸料树脂（AC631）与RTM树脂（6421A）的流变特性，结果表明两种树脂体系具有良好的共成型工艺基础。结合舱段结构设计、铺层设计、模具设计，开展了基于预浸料-RTM共成型技术的复合材料纵横加筋舱段一体化制备工艺验证，结果表明舱段结构具有良好的表观质量、尺寸精度及内部质量。常温、高温两种条件静强度试验验证了其使用强度，高温破坏试验研究了其失效机理与破坏模式。常温力学试验结果表明，在125%严酷机械载荷下，复合材料舱段能够保持良好的结构完整性，其最大应变仅为-1283 με，满足常温静强度设计要求。100 ℃下静强度试验结果显示，舱段在125%严酷机械载荷下未出现失稳、破坏等异常状态，最大应变仅为-1315 με，满足热力耦合工况条件下的强度设计要求。150 ℃高温破坏试验结果显示，舱段在143.2%严酷机械载荷下，加载侧纵向加强筋发生断裂破坏，裂纹向两侧延伸，舱段丧失承载能力，破坏模式为轴向筋条断裂导致蒙皮局部屈曲失稳破坏。