Modeling the influence of tooling on the final shape of polymer composite parts

Abstract

В работе изучаются особенности каскадных процессов в развитой турбулентности, существующей на фоне градиента плотности (температуры), либо сонаправленного с вектором силы тяжести (турбулентность в устойчиво стратифицированной средедалее УС), либо противонаправленного ему (конвективная турбулентность-КТ). Основное внимание уделено режиму Обухова-Болджиано (ОБ), подразумевающего баланс сил Архимеда и нелинейных сил в достаточно протяженной части инерционного интервала. Уверенного подтверждения того, что режим ОБ возможен, не получено до сих пор, хотя фрагменты спектров с наклонами, близкими к «-11/5» и «-7/5», были зарегистрированы в некоторых работах по численному моделированию конвективной турбулентности. Проводится критическое сравнение этих данных с результатами расчетов, выполненных авторами настоящей статьи с помощью каскадной модели конвективной турбулентности, позволившей рассмотреть широкий диапазон значений управляющих параметров. Каскадная модель является новой и получена путем обобщения класса спиральных каскадных моделей на случай турбулентной конвекции. Показано, что в режимах развитой турбулентности, признаком которой является интервал с постоянным спектральным потоком кинетической энергии, силы Архимеда не могут конкурировать с нелинейными взаимодействиями и не оказывают существенного влияния на динамику инерционного интервала. В случае КТ именно они обеспечивают каскадный процесс энергией, но только на максимальных масштабах турбулентности. При УС силы плавучести снижают энергию турбулентных пульсаций. Но ни в том, ни в другом случае режим ОБ не возникает, а на масштабах, попадающих в инерционный интервал, устанавливается колмогоровская турбулентность с законом «-5/3», в которой температура ведет себя как пассивная примесь. Наблюдаемые отклонения от спектра «-5/3», ошибочно интерпретируемые как режим ОБ, появляются при недостаточном разделении макромасштаба турбулентности и диссипативного масштаба.

Method for residual strain modeling taking into account mold and distribution of heat transfer coefficients for thermoset composite material parts

“…where T g0 and T g∞ are the glass transition temperatures of the uncured (X = 0), respectively, fully cured system (X = 1); and λ is a material constant. In [14,22], the main constitutive relations are given, which serve to describe the curing process of a composite material with a thermosetting matrix. These models describe the material in rubbery and glassy states.…”

“…And when elastic module tensors change calculated by the Cure Hardening Instantaneous Linear Elastic (CHILE) model [14,33,34] ð12Þ where T * = T g (X) − T and T C1 and T C2 are material parameters.…”

“…Thermal contact is assumed to be ideal. In [14][15][16], friction coefficient during cure changes for mechanical contact. The state of composite material changes significantly during cure, from viscous to rubbery and then to stiff solid.…”

An Approach to Modelling the Manufacturing Process of Thermoset Composite Reinforced with 3D Woven

“…M.V. Kozlov used the constitutive relations of CHILE (cure hardening instantaneously linear elastic) and Svanberg models modeled the influence of tool on the shape distortion [15].…”