杨波
,
金天国
,
毕凤阳
,
李建广
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.11.002
准确预测预成型体渗透率对复合材料液态成型工艺过程仿真有重要意义,铺覆过程中织物发生的剪切变形对局部渗透率有很大影响.本工作考虑纱线的可渗透性,对织物单胞内的树脂流动建立了统一的流动控制方程,同时建立了逼真的正交单胞几何模型,基于Adams-Bashforth差分格式和Chorin投影法构造了数值求解树脂流动控制方程的高分辨率TVD格式,利用达西定律预测了单胞的渗透率,算例表明该算法预测值与实验值有较好的吻合,验证了算法的准确性.在正交单胞渗透率求解的基础上,采用贴体坐标法完成了单胞剪切变形后流动控制方程从物理域到计算域的转换,进而实现了剪切单胞渗透率的数值预测,考察了单胞主渗透率比与剪切角的关系,通过与文献中数据对比证明了该剪切单胞渗透率预测算法的合理性.
关键词:
预成形体
,
渗透率
,
Brinkman方程
,
有限差分法
,
贴体坐标
杨波
,
金天国
,
郑龙
复合材料学报
建立了描述双尺度单胞内树脂流动的数学模型,基于最小势能原理建立了织物单胞逼近真实的几何模型.研究了由纱线卷曲和相互挤压引起的微观渗透率分布的不均匀性及其在流动求解上的处理方法;基于有限差分法建立了树脂流动控制方程数值求解方法,并开发了相应软件包,求得了单胞内树脂流动压力和速度场,进而获得了渗透率预测值;通过与文献预测数据和实验值对比,证明了本文中预测模型和求解方法的正确性.
关键词:
双尺度单胞
,
Brinkman方程
,
渗透率
,
几何建模
,
有限差分法
