Численное исследование влияния технологических параметров изготовления на упругие свойства коротко-волокнистых композитных материалов

Анотація

У статті розглядаються модель, що дозволяє оцінювати пружні властивості й підбирати оптимальні параметри виготовлення тонкостінних конструкцій, виготовлених за допомогою лиття під тиском. Чисельне прогнозування мікроструктури коротковолокнистого композита, наведене в процесі заливальної стадії технологічного процесу, виконується за допомогою комерційної програми Moldflow Plastic Insight®. Результатом моделювання заливання, що характеризує мікроструктуру матеріалу, є тензор орієнтації другого рангу. Пружні властивості матеріалу після виготовлення локально залежать від розподілу орієнтації волокон. Визначальне рівняння формулюється за допомогою ориєнтаційного усереднення для заданого тензора орієнтації. Тензор пружних сталих підраховується і переводиться у формат для аналізу напружено-деформованого стану за допомогою скінченноелементної програми ANSYS®. Вплив технологічних параметрів виготовлення на мікроструктуру композита та його пружні властивості обговорюється на прикладах диска з центральною точкою заливання й оболонки обертання.