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【教育培训】普渡大学复合材料设计与制造中心(cdmHUB)主办全球 “复合材料过去、现在与未来”世界著名专家高端网络讲坛第十九讲
来源: 时间: 2022-04-12 浏览: 4146

普渡大学复合材料设计与制造中心(cdmHUB)主办的全球著名复合材料专家高端网络讲坛第十九讲时间为美国东部时间2022年4月14日(星期四)上午11:00(北京时间晚上11:00)开讲。这次世界著名专家高端网络讲坛的嘉宾都是世界复合材料领域的著名专家,他们努力将自己最好的研究成果分享给大家,每一讲内容都十分精彩,值得期待。欢迎大家积极参与。

为帮助国内复合材料同仁了解这次高端讲坛的内容,分享过去50年来世界复合材料发展的海量信息,中国复合材料学会将跟踪报道本次高端讲坛,提前预告高端讲坛时间,简要介绍讲座内容与嘉宾。请感兴趣的同仁通过网络讲坛网址提前注册报名。

网络讲坛网址

https://www.purdue.edu/cmsc/events/2021-webinars

(https://bit.ly/3se6JcV)

讲坛往期内容回看网址

https://cdmhub.org/resources/1890

普渡大学复合材料设计与制造中心(cdmHUB)的网址

https://cdmhub.org

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演讲题目

复合材料液体模塑成型工艺 (LCM)中的渗透率

如何设计和验证成型过程模拟软件?

演讲嘉宾

 François Trochu博士,蒙特利尔理工学院学名誉教授

演讲内容摘要

渗透率表征了流体通过多孔介质的能力。本讲座旨在评述LCM成型工艺中渗透率研究的最新进展,并讨论一些有待研究的问题。有关复合材料液体模塑成型工艺(LCM)中渗透率的报道始于1986年,当时Gauvin教授和其他研究人员开始使用达西定律来模拟树脂传递模塑工艺(RTM)。自这一早期研究后,研究人员发表了大量关于LCM中渗透率的研究论文。这些年来研究人员在全世界范围内进行了几次里程碑的渗透率测试工作,想设计出一种测量LCM成型过程渗透率的通用方法。虽然许多高校研究人员和工业实验室测试得出的结果越来越接近实际情况,但仍然存在一些问题。

在遇到的困难中,第一个就与渗透率的定义有关。应该考虑用哪种渗透率来模拟LCM?是考虑达西定律中的饱和渗透率还是LCM中引入的非饱和渗透率?第二个问题来自纤维增强材料固有的材料可变性。最后,我们要如何来测试渗透率?事实上,所考虑的LCM特定工艺参数对渗透率的测量有着重要影响。测试装置的设计和实验数据的处理也是获得可再重现测试结果的关键因素。大多数研究人员进行了各种不同的实验来测量渗透率,这也是实验结果会出现巨大差异的原因。一些研究人员试图通过计算机模拟来预测渗透率,但到目前还没有取得令人信服的成功。本次讲座将讨论所有这些因素,并提出“成型过程渗透率”的概念,以验证LCM成型工艺充模过程的计算机模拟。

实际上,LCM渗透率的预测能力与计算机模拟密切相关。本次讲座将展示并讨论成功的平面内一维和二维渗透率测试方法以及在刚性模具中厚度方向渗透率的测量过程。在真空辅助树脂灌注(VARI)工艺中,将阐述和验证无分布介质直接灌注的“柔性渗透率”概念。最后,将提出一种基于结合渗透率和预成型件膨胀的单一实验的新表征方法,以预测VARI充模和厚度变化。在使用分布介质的灌注工艺中,将引入“表观渗透率”的概念。为了达到验证的目的,通过测量渗透率获得的模拟结果将系统地与每个考虑到的LCM工艺变量的实验结果进行比较。最后总结当前关于渗透率的研究问题以及指导这一关键参数定义和测量的原则。

1: Gauvin, R. and Chibani, M., "The Modelling of Mold Filling in Resin Transfer Molding" International Polymer Processing, vol. 1, no. 1, 1986, pp. 42-46. https://doi.org/10.3139/217.860042

 François Trochu 博士自述

François Trochu博士出生于加拿大蒙特利尔(魁北克),1974年毕业于巴黎理工学院。1975年获得奥斯汀德克萨斯大学航空航天工程硕士学位,1990年获得蒙特利尔理工学院博士学位,他现在是蒙特利尔理工学院的名誉教授。

他在科学杂志上发表了130多篇论文,并在国际会议上演讲了100多次,他主要从事复合材料液体模塑成型(LCM)工艺的研究,这是一种将树脂注入增强材料的高性能复合材料制造工艺。

自1994年以来,他一直是国际复合材料流动成型工艺(FPCM)科学委员会委员,他开发了最初的工艺模拟软件PAM-RTM,这一软件2001年由ESI集团商业化。它在全球拥有100多个工业和学术用户,是目前公认的树脂流动模拟制造高性能复合材料的领先计算工具。

Trochu教授在蒙特利尔理工学院担任了14年著名的加拿大高性能复合材料一级教授,并在通用汽车和赛峰航空航天公司担任了5年的讲席教授。他将LCM 技术应用于汽车和航空航天领域,具有丰富的实践经验,对工业届的需求也认识十分全面。

他最近参与了创建名为“数字材料孪生”(DMT)新概念的工作,通过X射线显微断层扫描获得的3D体素图像,以可控的精度构建复杂纤维结构的多尺度几何模型。这种新方法可以分析纤维增强材料的介观结构,并能通过计算机模拟预测高性能复合材料的力学和流动性能。

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