树脂基复合材料具有比重小、比强度和比模量高、抗疲劳性能好、化学稳定性好等优点,在航空工业中发挥着越来越重要的作用。除了材料自身的性能以外,固化工艺对树脂基复合材料的性能有很大的影响。本文采用以某航空常用环氧树脂为基体,玻璃纤维为增强材料的树脂基复合材料作为研究对象,针对采用热风枪进行加热的固化过程进行了数值模拟和实验研究,主要研究内容为:(1)针对按比例混合的环氧树脂及固化剂进行DSC实验,通过实验数据得到该树脂的固化动力学参数,获取了固化工艺温度曲线,为建立热固化过程的物理模型和数学模型提供参数依据。(2)建立了树脂基复合材料热风枪固化的物理模型以及基于热对流、热传导、湍流运动和固化动力学的数学模型,构建了复合材料层合板固化过程中温度场和热应力场的有限元计算方法。(3)构建了不同进出口尺寸的空气域有限元模型,搭建了热风枪固化实验平台,并结合实验进行了模型合理性的验证。通过有限元方法研究了进出口尺寸对层合板固化过程的影响。得到的结论如下:空气域的进出口尺寸设计越大,湍流运动越剧烈,层合板升温加快,但温度梯度和热应力变化不大。(4)构建了不同出口位置设计的空气域有限元模型,数值分析了不同出口位置设计对层合板热风枪固化过程的影响。得到的结论如下:出口位置位于出口截面的中下方时,层合板升温阶段的温度梯度与热应力降低。(5)数值分析了不同铺层厚度大小的树脂基复合材料层合板在采用热风枪固化的过程中,温度场与热应力场的变化。得到的结论如下:铺层厚度与节点的温度梯度和热应力呈反向变化关系,厚度越大的层合板温度分布更加均匀。(6)数值分析了不同固化工艺对层合板固化过程的影响。得到结论:热风枪固化工艺得到的层合板,在整个固化阶段的温度值,升温速率,温度梯度以及热应力值均低于热补仪固化工艺得到的层合板。但两者的残余热应力值差距很小。研究结果优化了树脂基复合材料热风枪固化技术,为国内采用热风枪进行修补片的固化提供了参数依据。