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工艺与制造英文2022被引 3

考虑复杂几何和重力作用的多孔预制体树脂注入工艺中高渗透介质的流动模拟与实验验证

Resin infusion in porous preform in the presence of HPM considering complex geometry and gravity: Flow simulation and experimental validation

Debabrata Adhikari, Suhasini Gururaja, Santosh Hemchandra, Jan Kočí · Bernal Institute, School of Engineering, University of Limerick, Limerick, Ireland
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期刊 / 来源Journal of Reinforced Plastics and Composites
卷/期/页42 / 19-20 / 971-989
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关键词:真空注入高渗透介质两相流模拟水平集方法预制体饱和度复杂几何重力效应树脂传递模塑

摘要整理

本研究建立了真空注入(VI)工艺中存在和不存在高渗透介质(HPM)条件下瞬态不可压缩两相流的完整数值模型,并进行了实验验证。耦合流动模型基于连续性方程和考虑重力作用的多孔介质Darcy定律,采用水平集前沿追踪算法,在多块结构化网格上建立了高阶有限差分框架,可预测复杂模具构型下有/无HPM条件下注入过程中预制体的时空饱和度分布。通过在水平和竖直平板上安装压力传感器和数字摄像机,对模型预测的压力瞬时变化、厚度升高、填充时间、流动前沿位置以及重力影响进行了实验验证。本研究首次完整地建立了考虑重力作用、有/无HPM条件下瞬态真空注入的模型与实验体系,验证了该方法在不同模具几何构型下预测预制体实际饱和度的能力,为复杂结构件的树脂注入工艺设计提供了重要参考。

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