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。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象,可以預(yù)測預(yù)成型體的滲透率張量,并以單向纖維織物為例,對該方法進(jìn)行了驗(yàn)證。對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的預(yù)成型體,滲透率的預(yù)測分為兩步,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。對于二維平面織物,該方法與其他預(yù)測方法及實(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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