復(fù)合材料液體模塑成型工藝中預(yù)成型體滲透率張量的數(shù)值預(yù)測(cè)

      結(jié)合均勻化理論和計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)合材料液體模塑工藝中預(yù)成型體滲透率張量的預(yù)測(cè)。首先，采用均勻化理論分析了流體在多孔介質(zhì)內(nèi)的流動(dòng)問題，推導(dǎo)出廣義達(dá)西定律，證明以施加周期性邊界條件的單胞為研究對(duì)象，可以預(yù)測(cè)預(yù)成型體的滲透率張量，并以單向纖維織物為例，對(duì)該方法進(jìn)行了驗(yàn)證。對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的預(yù)成型體，滲透率的預(yù)測(cè)分為兩步，首先分別確定預(yù)成型體中流道和纖維束的滲透率，然后計(jì)算其整體宏觀滲透率。對(duì)于二維平面織物，該方法與其他預(yù)測(cè)方法及實(shí)驗(yàn)的結(jié)果吻合較好。本文還考察了單胞的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)滲透率的影響，微觀結(jié)構(gòu)相似的預(yù)成型體如果孔隙率相同，但束間流道的結(jié)構(gòu)不同，其整體宏觀滲透率也存在很大差別。

       樹脂傳遞模塑RTM是用于制造復(fù)雜形狀的纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料的有效工藝。由于RTM工藝中所涉及的雷諾數(shù)比較低(Re<1），而達(dá)西定律可以很好地描述低雷諾數(shù)液體流經(jīng)多孔介質(zhì)問題，所以達(dá)西定律廣泛應(yīng)用于RTM工藝流動(dòng)過程。

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