پایگاه داده نفوذپذیری PAM-RTM کامپوزیت ها

پایگاه داده نفوذپذیری PAM-RTM یک مرجع جامع برای ویژگی های جریان پذیری انواع تقویت کننده های کامپوزیتی و ساختارهای سه بعدی در فرآیندهای قالبگیری مایع است. در شبیه سازی فرآیندهای Liquid Composite Molding، تعیین صحیح تنسور نفوذپذیری الیاف نقش اساسی در پیش بینی رفتار جریان رزین، ارزیابی مسیرهای جبهه جریان و طراحی سناریوهای تزریق ایفا میکند. نبود استاندارد رسمی در روش های اندازه گیری باعث شده است که مقدارهای گزارش شده در مراکز آزمایشگاهی مختلف تفاوت قابل توجهی داشته باشد، به طوری که حتی اندازه گیری های انجام شده روی یک نوع تقویت کننده میتوانند بازه های متفاوتی از نفوذپذیری را نشان دهند.

به منظور درک بهتر این پراکندگی و حرکت به سمت استانداردسازی، یک پروژه بین المللی با مشارکت 11 مرکز تحقیقاتی و صنعتی و با بهره گیری از 16 روش مختلف اندازه گیری انجام شد. این پروژه روی تقویت کننده های ارائه شده توسط شرکت HEXCEL متمرکز بود و نتایج آن نشان داد که هرچند مقدارهای مطلق نفوذپذیری ممکن است بین روش های مختلف متفاوت باشد، اما روندهای کلی مانند وابستگی نفوذپذیری به کسر حجمی الیاف از اعتبار عمومی برخوردار است و میتواند مبنای تحلیل قرار گیرد.

هدف ایجاد پایگاه داده نفوذپذیری PAM-RTM کامپوزیت ها

پایگاه داده نفوذپذیری PAM-RTM با اهداف زیر ایجاد شده است تا یک مرجع کاربردی، حرفه ای و قابل اتکا برای مهندسان و پژوهشگران فراهم آورد:

• ارائه مقادر اولیه قابل اعتماد برای نفوذپذیری الیاف جهت استفاده در شبیه سازی های صنعتی و پژوهشی.

• فراهم کردن ابزاری برای طراحی دقیق تر فرآیندهای تزریق در نرم افزار PAM-RTM.

• کاهش عدم قطعیت در مدل سازی و ارائه بازه های معتبر رفتار جریان رزین.

اهمیت استفاده از پایگاه داده نفوذپذیری PAM-RTM 

• تفاوت در مقدارهای مطلق نفوذپذیری طبیعی است، زیرا استاندارد واحدی وجود ندارد.

• روندهای رفتاری مواد مانند تغییرات نفوذپذیری نسبت به کسر حجمی الیاف همواره قابل اتکا هستند.

• انحراف معیار داده ها اهمیت زیادی دارد، زیرا نشان دهنده پراکندگی طبیعی خواص مواد و کیفیت ساخت نمونه ها است.

• استفاده از این داده ها در شبیه سازی به مهندسان کمک میکند تا سناریوهای محتمل جریان را پیش بینی و محل های بالقوه گیر افتادن رزین یا مناطق دیر پرشونده را شناسایی کنند.

مزایای کلیدی استفاده از پایگاه داده نفوذ پذیری PAM-RTM

• بهبود دقت مدل سازی جریان رزین در فرآیندهای RTM و VARTM

• امکان مقایسه رفتار تقویت کننده های مختلف در شرایط برابر

• فراهم شدن پایگاه مشترک برای تحلیل های صنعتی، دانشگاهی و تحقیقاتی

• کاهش زمان لازم برای کالیبراسیون مدل های عددی

• دسترسی به داده های آزمایشگاهی معتبر و کنترل شده

• ارائه دید روشن از وابستگی رفتار جریان به معماری تقویت کننده

ساختار پایگاه داده

پایگاه داده PAM-RTM شامل دو بخش عمده است که هر کدام برای یک نیاز مشخص در فرآیند قالبگیری مایع آماده شده اند.

بخش اول: FLOW MEDIA DATA

کاربرد

این بخش شامل داده های نفوذپذیری مربوط به مواد کمکی کنترل کننده جریان رزین است. این مواد معمولا در فرآیندهای VARTM و LRI برای افزایش سرعت جریان و ایجاد مسیرهای فرعی استفاده میشوند.

نمونه داده های موجود

• AIRTECH knitflow 105 HT

• سایر مواد کمکی جریان که ظرفیت افزایش سرعت پر شدن قالب را دارند

نوع داده های ارائه شده

• نفوذپذیری موثر در صفحه (In-plane permeability)

• نفوذپذیری عمودی در صورت نیاز

• اطلاعات نمونه، شرایط آزمون و روش اندازه گیری

بخش دوم: REINFORCEMENTS DATA

این بخش شامل دامنه وسیعی از داده های نفوذپذیری تقویت کننده های کامپوزیتی است. فایل های ارائه شده در قالب اکسل هستند و هر فایل یک تقویت کننده مشخص را پوشش میدهد.

گروه های اصلی تقویت کننده ها:

• الیاف کربن سه بعدی

• پارچه های بافته شده دو بعدی (Twill، Plain، Satin و …)

• الیاف رندوم DCFP در ابعاد مختلف

• پارچه های جهت دار شامل 0/45، 0/60 و 0/70

• محصولات تولیدکنندگان معتبر:

  • HEXCEL

  • OWENS CORNING

  • CHOMARAT

  • FORMAX

  • COTECH

  • INTERGLAS

  • و سایر برندهای صنعتی شناخته شده

نوع داده های موجود در فایل اکسل

هر فایل اکسل شامل اطلاعات زیر است:

• نفوذپذیری در راستاهای مختلف تقویت کننده

  • K1

  • K2

  • K3 (در صورت وجود)

• وابستگی نفوذپذیری به کسر حجمی الیاف

• انحراف معیار داده ها

• روش آزمون مورد استفاده

• شرایط آزمون، نرخ تزریق و هندسه نمونه

• تجزیه و تحلیل رفتار جریان در معماری های مختلف پارچه

✅ بیشتر بخوانید: WoundSim طراحی مخازن فشار کامپوزیتی COPVs

مزایای این دیتابیس برای مهندسان

• امکان مقایسه مستقیم انواع تقویت کننده ها در شرایط یکسان

• مشاهده تاثیر معماری پارچه روی حرکت جبهه جریان

• انتخاب بهینه تقویت کننده بر اساس سرعت پر شدن و رفتار جریان

• شناسایی بازه های معتبر برای ورودی های شبیه سازی در PAM-RTM

کاربردهای صنعتی این پایگاه داده

• طراحی فرآیند تزریق رزین در قطعات پیچیده

• مدل سازی جریان در قطعات صنعتی بزرگ

• انتخاب تقویت کننده مناسب در پروژه های هوافضا، خودرو، انرژی و دریایی

• کاهش آزمون و خطا در فرآیندهای تولید

• تحلیل ریسک گیر افتادگی رزین و تعیین نقاط بحرانی جریان