机织织物预浸料

废料降至9%

通过虚拟优化坯料形状与铺层顺序，使修剪废料从行业常见的30-50%降至9-14%，并同步提升最终零件刚度。

Zou, Jianchao · 熊一峰 · Wanrui, Zhang · Chongrui, Tang · Rui, Li · Sun, Deyong · 張為昭

Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2025

参数信息

预成型轮廓预测误差

3 %

纱线角度预测误差

4 %

修剪废料率

9–14 %

零件刚度预测误差

4.15 %

技术优势

废料从30%降到9%

通过虚拟迭代优化坯料几何形状，使需要修剪的夹持区域材料最小化，实际预成型中废料率控制在9%~14%，远低于工业实践的30%~50%。

不用实验即可定铺层

将不同铺层顺序输入预成型模型，映射纱线角度和几何到性能分析，即可在无需真实制造和实验的情况下确定最高刚度的铺层配置。

预测误差低于4.15%

工艺-性能一体化建模对零件刚度的预测误差小于4.15%，验证了模型在预测最终性能方面的可靠性。

应用场景

• 碳纤维复合材料构件：用于制造碳纤维编织复合材料构件，直接降低废料并保证刚度。
• 复合材料自动化制造：嵌入复合材料自动化制造流程，通过虚拟优化减少调试废料。
• 机械结构轻量化：在设计轻量化机械结构时，快速确定高刚度铺层顺序。
• 航空材料工艺：在航空材料工艺中减少昂贵预浸料的修剪损失，降低成本。