纤维束及非弯折织物渗透率预测公式的研究

根据数值模拟结果,对Gebart公式进行了修正,研究了NCF单胞渗透率与结构参数的关系,得到了NCF单胞渗透率预测公式。对于纤维束,平行方向的数值结果及修正公式在较高孔隙率下比Gebart公式更接近于实验结果;对NCF单胞模型渗透率计算,与实验结果误差为5%;对5种纤维束孔隙率的NCF单胞分别进行正交试验,得到渗透率的数值结果,拟合出了预测公式;NCF渗透率预测公式结果与数值结果对四方和六方排列的平均误差为4.60%和4.57%,说明了预测公式的准确性。

椭圆边非弯折织物渗透率预测公式的研究

将NCF的纤维束两侧近似为半椭圆,对NCF单胞设计五因素五水平正交试验,利用CFD方法得到渗透率的数值结果,进而拟合出预测渗透率的椭圆边公式。对于纤维束四方排列的NCF单胞,椭圆边公式的计算结果和数值结果平均误差为1.91%;对于六方排列,平均误差为1.90%。对NCF渗透率的预测结果和实验结果的相对误差为0.22%,小于矩形边公式的误差3.96%。当束间间距w1与椭圆边的半长轴c1之比小于0.8时,两预测公式值之比大于1.1。说明椭圆边公式对NCF材料渗透率的预测更加准确,适用范围更广。