Большинство лопастей ветряных турбин сегодня изготовлены из композитных материалов. Композитные материалы обертывают материал сердцевины определенным количеством слоев волокон, чтобы сформировать многослойную структуру, которая может эффективно уменьшить вес лезвий при сохранении прочности конструкции. В настоящее время большинство основных материалов изготавливаются из ПВХ и бальзы. Для облегчения процесса инфузии смолы канавки определенного размера врезаются в поверхность сердечника. Чтобы получить точные результаты моделирования, необходимо одновременно моделировать волокнистый коврик и канавки, что требует метода моделирования, отличного от традиционного.
Проблемы
Поскольку материал сердечника содержал канавки и каналы, перед группой была поставлена задача не только имитировать волокнистый мат, но и более сложную геометрию, что усложняло получение точных результатов моделирования.
Решения
Moldex3D RTM может определять и назначать различные свойства материала и ориентацию волокон для каждого слоя, что помогает оптимизировать сложный рабочий процесс моделирования RTM. С помощью возможности Moldex3D RTM для симуляции эквивалентной проницаемости команда Цин Хуа смогла точно предсказать и зафиксировать поведение потока внутри канавок и каналов, что хорошо согласуется с результатами эксперимента.
Тематическое исследование
Существующее исследование часто рассматривает все усиление, включая как материал сердцевины, так и листы волокна, как единый объект и описывает схемы потока смолы с помощью единого управляющего уравнения, то есть закона Дарси.
В уравнении u и - скорость потока и вязкость смолы, K - проницаемость и пористость текучей среды, а также градиент давления. Таким образом, влияние распределительной среды и области без волокон в сердечнике на структуру потока невозможно отделить, что ограничивает точность и гибкость разработанных моделей.
В этом исследовании команда NTHU объединяет стеклоткань и сердечник из ПВХ с каналом в качестве композитной многослойной структуры, чтобы стать нашей моделью исследования (рис. 1). Экспериментальный метод - вакуумное литьевое формование с переносом смолы (VARTM) (рис. 2).
