Numerical modelling of laminate composite manufacturing process

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F46709002%3A_____%2F23%3AN0000039" target="_blank" >RIV/46709002:_____/23:N0000039 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Numerické modelování procesu výroby laminátových kompozitů

Original language description

Účelem tohoto předpisu je představit ucelený návod a stanovit metodiku pro numerické modelování procesu výroby laminátových kompozitů s využitím technik CFD. Cílem takovýchto simulací je optimalizace výrobního procesu pomocí návrhu vhodného rozmístění bodů pro odsávání vzduchu z formy a přívodů matrice (pojiva, typicky pryskyřice) do formy laminátu. Obsahově je předpis zaměřen primárně na metodu vakuové infuze (VIP - Vacuum Infusion Process). Jelikož fyzikálně je její princip v zásadě stejný jako v případě metody vysokotlakého vstřikování pryskyřice (RTM - Resin Transfer Moulding) a metody vakuo-injekční (VARTM - Vacuum Assisted Resin Transfer Moulding) - ve všech případech je zatečení pryskyřice do formy laminátu vynuceno tlakovým gradientem - je metodika aplikovatelná pro numerické modelování procesu výroby laminátových kompozitů všemi zmíněnými metodami. Z pohledu numerického modelování reprezentuje plnění formy laminátu pryskyřicí proudění v porézním médiu. V teoretické části je objasněna fyzikální podstata takového problému, je detailně popsáno, jak ho lze matematicky charakterizovat, a jsou představeny parametry potřebné pro numerickou simulaci a vysvětlen jejich význam. Mimo vlastní numerické modelování se metodika zaměřuje také na experimentální stanovení zmíněných parametrů a charakteristik, kterými jsou permeabilita a porozita výztuží a časově závislá viskozita pryskyřice. S ohledem na fyzikální principy jsou postupy představené v tomto metodickém předpisu přenositelné a uplatnitelné pro modelování proudění skrze v podstatě libovolné porézní médium. Smyslem teoretické části je předat potřebné znalosti a poskytnout vhled do celé problematiky.

Czech name

Numerické modelování procesu výroby laminátových kompozitů

Czech description

—

Type

Z_tech - Verified technology

CEP classification

—

OECD FORD branch

20500 - Materials engineering

Project

—

Continuities

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Publication year

2023

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

MP 2301

Numerical identification

—

Technical parameters

Metodika je zachycena v textovém dokumentu o 48 stranách. Je uveden: Rozsah (Scope), Související dokumenty (Referenced documents), Terminologie (Terminology), Charakteristiky metody (Summary of the test method), Význam a použití (Significance and Use), Ostatní vlivy (Interferences), Přístroje/Zařízení (Apparatus), Zkušební tělesa (Sampling and Test Specimens), Kalibrace, Kondicionování, Postup (Procedure), Kontrola/Ověření (Validation), Výpočet (Calculation), Protokol z analýzy (Report), Přesnost (Precision and Bias), Klíčová slova (Keywords). Zachycená metodika definuje postup numerické simulace plnění laminátových dílů až do odhadované tl. cca 50 mm i více. Maximální rozměry analyzované součásti v hlavních směrech laminátu nejsou metodou omezeny, ale je nutné respektovat omezení výpočetního HW. Předpokládá se dosažitelná velikost dílu až desítky metrů. Jiná technická omezení nejsou známa. Výsledek vznikl v rámci projektu Institucionální podpory. Odpovědná osoba ze strany VÚTS (IČ: 46709002): Jan Kolář, jan.kolar@vuts.cz.

Economical parameters

Metodický předpis umožňuje návrh a numerickou validaci technologických parametrů výroby kompozitních dílů. Jeho aplikací je možné eliminovat výrobní vady jako nedotečení matrice, zvýšit výrobní rychlost i validovat samotný konstrukční návrh kompozitního dílu. Využitím ověřeného postupu v návrhové fázi projektu dojde k významné úspoře ve fázi realizační. Je eliminováno nákladné prototypování a jsou zvýšeny výrobní takty.

Application category by cost

—

Owner IČO

46709002

Owner name

VÚTS, a.s.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—