Виртуальный инжиниринг

Новый решатель «Fluid Mechanical» в PAM-RTM

В последней версии PAM-RTM был анонсирован новый решатель под названием «Fluid Mechanical». Это решение позволяет вычислять механические деформации, возникающие в процессе заполнения связующим будущего композиционного изделия.

Для наглядности в этой статье будет показан пробный расчет пропитки стеклоткани под вакуумом с учетом деформации пакета под воздействием атмосферного давления и потока смолы.

За исходную геометрию был взят прямоугольный образец с размерами 300х20х2мм. Модель содержит в себе 5 слоев стеклопластика толщиной 0.4 мм каждый. В качестве граничных условий были заданы все параметры, необходимые для моделирования процесса пропитки, а также величины сжимаемости (на сколько сжимается пакет под воздействием атмосферного давления) и величину сопротивления растяжению (на сколько деформируется пакет с тканью под воздействием потока смолы). Часть необходимых свойств представлена ниже на рис. 1 и 2.

Рис.1. Изображение графика изменения величины сопротивления растяжению

Рис.2. Изображение графика изменения проницаемости

Помимо этого, для определения величины деформации необходимо указывать условия закрепления модели, а также давление и область его воздействия. Величину давления задали 1 атм. Область воздействия давления указали на верхней части модели (розовые стрелки на рис.3), а закрепление задали снизу по всем трем координатам (обозначено белыми цифрами на рис. 3).

Рис.3. Граничные условия модели

В результате расчетов было получено время подвода связующего (как и при использовании старого решателя PAM-RTM) и фронт его распространения (с учетом изменения проницаемости).

Рис.4. Время заполнения образца

А с помощью нового решателя были рассчитаны деформации образца. Максимальная величина деформации пакета составила 3.9 мм. Изображение деформации пакета стеклоткани представлено на рис. 5.

Рис.5. Изображение деформации образца под действием потока смолы

Вывод

С помощью нового решателя анализ процесса пропитки можно расширить прогнозированием деформации композитной ткани под влиянием атмосферного давления и потока смолы. Однако для этого потребуется учесть дополнительные параметры армирующего материала.