基于非牛顿可压缩基体的SMC压缩成型非等温直接束丝模拟
计算工程、金融与科学
2022-11-15 v3
摘要
片状模塑料（SMC）的压缩成型是一种在热模具中成型不连续纤维增强热固性片材堆的制造工艺。该成型过程中纤维的重新取向可由基于Jeffery方程的宏观尺度模型或单个纤维束的直接中尺度模拟来描述。在复杂几何形状和长纤维情况下，直接束丝模拟在纤维取向和纤维体积分数方面优于最先进的宏观尺度方法的精度。然而，尚待证明的是它们能够考虑非等温、非牛顿和压实行为来预测所需的压缩力。在本工作中，两种方法均应用于压机流变仪中的拉伸流动，并与玻璃纤维体积分数23%的实验进行比较。结果表明，对于短流动路径，两种模型均能合理预测对总压缩力和取向的贡献。对于长流动路径和厚堆层，出现复杂变形机制，并讨论了模拟模型与实验观测之间偏差的潜在来源。此外，Jeffery基本模型能够预测与高保真中尺度模型相似的取向。对于平面SMC流动，该基本模型似乎比为注塑开发的带扩散项的高级取向模型更适用。
引用
@article{arxiv.2209.04257,
title = {Non-isothermal direct bundle simulation of SMC compression molding with a non-Newtonian compressible matrix},
author = {Nils Meyer and Sergej Ilinzeer and Andrew N. Hrymak and Frank Henning and Luise Kärger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.04257},
year = {2022}
}