机匣包容环布带缠绕成型工艺研究

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20260228.014

复合材料科学与工程 ›› 2026, Vol. 0 ›› Issue (2): 97-103.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20260228.014

机匣包容环布带缠绕成型工艺研究

杨飞¹, 朱光¹, 孙煜², 郭琎¹, 高海源¹, 郑亚萍^3*, 刘维伟⁴

1.陕西道博新材科技有限公司,西安 712035;
2.陕西道博飞科新材料技术有限公司,西安 710072;
3.西北工业大学化学与化工学院,西安 710129;
4.西北工业大学机电学院,西安 710072

收稿日期:2025-01-02 出版日期:2026-02-28 发布日期:2026-03-12
通讯作者: 郑亚萍(1969—),女,博士,教授,主要从事无溶剂纳米流体、功能涂料、树脂基复合材料工艺与性能及纳米复合材料方面的研究,zhengyp@nwpu.edu.cn。
作者简介:杨飞(1988—),男,硕士,工程师,主要从事复合材料力学仿真分析、复合材料成型工艺方面的研究。
基金资助:
陕西省科技厅高校联合重点项目(2022GXLH-02-11,2023GXLH-101)

Research on the winding process of the engine casing retaining ring

YANG Fei¹, ZHU Guang¹, SUN Yu², GUO Jin¹, GAO Haiyuan¹, ZHENG Yaping^3*, LIU Weiwei⁴

1. Shaanxi Daobo Advanced Materials Science and Technology Co., Ltd., Xi’an 712035, China;
2. Shaanxi Daobo Feike New Material Technology Co., Ltd., Xi’an 710072, China;
3. School of Chemistry and Chemical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710129, China;
4. School of Mechanical Engineering, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China

Received:2025-01-02 Online:2026-02-28 Published:2026-03-12

摘要/Abstract

摘要： 本文采用热熔法工艺制备了芳纶纤维/环氧树脂预浸料023F/DBE-125和玻璃纤维/环氧树脂预浸料SW280F/DBE-125,用热压罐工艺制备了复合材料测试板,并对测试板力学性能和抗弹冲击性能进行了表征;为解决薄壁机匣在缠绕、固化和加工过程中存在的变形问题,以模具和机匣的装配间隙和材料热膨胀差为设计依据,设计并生产了机匣包容环的缠绕模具;通过仿真技术和工艺试验件确定了合适的缠绕参数和加工参数,根据试验件获得的参数在薄壁机匣上缠绕成型复合材料包容环,并对成型的包容环进行尺寸和内部质量检验,检验结果表明所研制的机匣包容环各项性能指标满足要求。本研究为机匣的轻量化设计与制造提供了重要参考,对航空发动机关键部件的开发具有重要意义。

关键词: 芳纶纤维, 布带缠绕, 机匣包容环, 热压罐固化, 有限元仿真, 复合材料

Abstract: In this paper, the hot-melt method was used to prepare aramid/epoxy prepreg 023F/DBE-125 and fiberglass/epoxy prepreg SW280F/DBE-125. Composite material test plates were made using the autoclave process, and their mechanical properties and ballistic impact resistance were characterized. To address the deformation issues encountered during the winding, curing, and processing of the thin-walled engine casing, the mold and the assembly gap of the casing, along with the material’s thermal expansion differences, were used as the design basis for the winding mold of the engine casing retaining ring. Through simulation technology and process trials, suitable winding and processing parameters were determined. Using the parameters obtained from the trial pieces, composite retaining rings were wound onto thin-walled engine casings, and the formed retaining rings were subjected to dimensional and internal quality inspection. The test results show that the performance indicators of the developed engine casing retaining ring meet the required standards. This study provides an important reference for the lightweight design and manufacturing of engine casings and has significant implications for the development of key components in aircraft engines.

Key words: aramid fiber, tape winding, engine casing retaining ring, autoclave curing, finite element simulation, composites

中图分类号:

TB332

杨飞, 朱光, 孙煜, 郭琎, 高海源, 郑亚萍, 刘维伟. 机匣包容环布带缠绕成型工艺研究[J]. 复合材料科学与工程, 2026, 0(2): 97-103.

YANG Fei, ZHU Guang, SUN Yu, GUO Jin, GAO Haiyuan, ZHENG Yaping, LIU Weiwei. Research on the winding process of the engine casing retaining ring[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2026, 0(2): 97-103.

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