纤维介质面内渗透率的概率密度函数：恒定 Kozeny 系数
软凝聚态物质
2016-01-13 v1 材料科学
流体动力学
摘要
本研究探讨了正态分布是否恰当地表示渗透率的变化。为此，(i) 通过估计每对局部面密度与厚度，实验确定了每束纤维（tow）的局部纤维体积分数分布；(ii) 使用 Kozeny-Carman 方程以及变量替换技术来计算渗透率的 PDF；(iii) 利用局部纤维体积分数的值，计算局部平均渗透率的分布，随后将计算所得 PDF 的拟合优度与微观尺度下的渗透率分布进行比较。最后确定了微观尺度下局部渗透率的变异性。第一组结果揭示：(1) 机织碳-环氧复合材料中局部面密度与局部厚度之间的关系由二元正态分布建模；(2) 虽然纤维体积分数服从正态分布，但渗透率服从伽马分布；(3) 本工作还表明解析方法与模拟结果之间存在显著一致性。第二组结果显示渗透率的变异系数是纤维体积分数变异系数的一个数量级更大。未来的工作将考虑其他变量，例如织物类型、纤维预制体压缩程度，以确定二元正态模型是否适用于更广泛的织物。
引用
@article{arxiv.1601.02681,
title = {Probability density function of in-plane permeability of fibrous media: Constant Kozeny coefficient},
author = {Masoud Bodaghi and Salimeh Yasaei and Nuno Correia},
journal= {arXiv preprint arXiv:1601.02681},
year = {2016}
}
备注
23 pages, 12 figures, 3 tables