模流仿真复材铺层渗透性测试平台制造技术

本实用新型专利技术提供了一种模流仿真复材铺层渗透性测试平台，包括：上模具，所述上模具的上方设置有工业相机；下模具，其设置在所述上模具的下方，所述上模具和下模具共同组成模腔；空气压缩机，所述空气压缩机用于提供压力；储液罐，其一端与所述空气压缩机相连通，另一端与所述模腔相连通；压力传感器，其设置在所述下模具中；以及流体收集器，其与下模具相连通；该模流仿真复材铺层渗透性测试平台开闭模操作简便，可获取的信息量大，测得的参数可直接用于模流仿真。

Mould Flow Simulation Composite Layer Permeability Testing Platform

The utility model provides a test platform for permeability of laminated composite material by mould flow simulation, which includes: an upper die, which is provided with an industrial camera above the upper die; a lower die, which is arranged below the upper die, and the upper die and the lower die form a cavity together; and an air compressor, which is used to provide an air compressor. Pressure; liquid storage tank, one end of which is connected with the air compressor and the other end with the die cavity; pressure sensor, which is arranged in the lower die; and fluid collector, which is connected with the lower die; the open and close mode operation of the model flow simulation composite laminate permeability test platform is simple, and the amount of information can be obtained. Large, the measured parameters can be directly used in the simulation of model flow.

【技术实现步骤摘要】
模流仿真复材铺层渗透性测试平台
本技术涉及树脂基纤维增强复合材料测试领域，特别涉及一种模流仿真复材铺层渗透性测试平台。
技术介绍
液体成型是一类常见的复合材料成型技术，具体是指将液态的树脂在一定压力下注入到纤维织物中，在一定温度条件下固化成型的过程，渗透率是纤维织物的关键性能之一，是描述液体在织物预成型体中流动的一个重要参数，用来表征流体流经织物的难易程度，因此织物的渗透率对复合材料液体成型工艺过程具有重要影响。针对复合材料液体成型过程的模流仿真是研究树脂在复材铺层内流动和固化过程的重要研究手段，渗透率作为影响树脂流动速度和走向的关键仿真参数之一，其测量手段得到了广泛的研究。传统的量测复材铺层的手段为：分别测量各层织物在一定受压状态下的渗透率，然后按照一定的转化关系估算整体铺层在一定受压状态下的渗透率。此过程存在很多影响最终测量结果的因素：一方面，在进行单层织物的渗透率量测时，该单层织物的收到的表面压力并不等同于实际复合材料液体成型过程中，实际铺层受到的表面压力，两者的转化过程会导致误差的产生；另一方面，由各单层织物的渗透率推导实际铺层织物渗透性的过程，目前并不存在统一的成熟的模型，尤其是考虑到各单层织物的形式可能存在差异(例如，实际的铺层可能是经编织物、机织织物的组合)，加之相邻单层织物之间的界面也会对树脂的流动产生难以描述的影响，因此单层渗透率到实际铺层渗透性的推倒过程并不可靠，也是引入误差的重要因素。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。技术内容本技术的目的在于提供一种模流仿真复材铺层渗透性测试平台，该模流仿真复材铺层渗透性测试平台开闭模操作简便，可获取的信息量大，测得的参数可直接用于模流仿真。为实现上述目的，本技术通过以下技术方案实现：一种模流仿真复材铺层渗透性测试平台，包括：上模具，所述上模具的上方设置有工业相机；下模具，其设置在所述上模具的下方，所述上模具和下模具共同组成模腔；空气压缩机，所述空气压缩机用于提供压力；储液罐，其一端与所述空气压缩机相连通，另一端与所述模腔相连通；压力传感器，其设置在所述下模具中；以及流体收集器，其与下模具相连通。优选地，所述上模具为透明板。优选地，所述上模具与所述下模具之间由模具锁进行连接。优选地，所述模腔的厚度能够进行调节。优选地，所述上模具与所述下模具的形状均为矩形。优选地，所述上模具与所述下模具之间的每个边通过1-2个模具锁进行连接。优选地，所述下模具的四角连接有具有置物平台的支架。优选地，所述置物平台上放置有所述空气压缩机和所述流体收集器。优选地，所述储液罐的一端通过设有调压阀的管道与所述空气压缩机相连通。优选地，所述储液罐的另一端通过胶管与模腔相连通。与现有技术相比，本技术所述的模流仿真复材铺层渗透性测试平台具有如下有益效果：本技术所涉及的模流仿真复材铺层渗透性测试平台可以直接测量实际铺层在实际厚度(即实际表面压力)下的渗透性，测得的参数可直接用于模流仿真；一方面简化了实际铺层的渗透性的计算过程，贴近工程实际应用；另一方面防止了从单层织物渗透率计算多层织物的实际铺层过程中的模型误差。附图说明图1为本技术所述的模流仿真复材铺层渗透性测试平台结构示意图。图中，1：工业相机，2：上模具，3：下模具，4：调压阀，5：空气压缩机，6：支架，7：压力传感器，8：模腔，9：模具锁，10：储液罐，11：胶管，12：流体收集器，13：置物平台。具体实施方式下面结合附图，对本技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。如图1所示，根据本技术优选实施方式的模流仿真复材铺层渗透性测试平台，包括：上模具2，下模具3，空气压缩机5，储液罐10，压力传感器7，流体收集器12，其中，所述上模具2的上方设置有工业相机1；所述下模具3设置在所述上模具2的下方，所述上模具2和下模具3共同组成模腔8；所述空气压缩机5用于提供压力；所述储液罐10的一端与所述空气压缩机5相连通，另一端与所述模腔8相连通；所述压力传感器7设置在所述下模具3中；所述流体收集器12与下模具3相连通。作为一种优选实施例，所述上模具2为透明板。作为一种优选实施例，所述上模具2与所述下模具3之间由模具锁9进行连接。作为一种优选实施例，所述模腔8的厚度能够进行调节。作为一种优选实施例，所述上模具2与所述下模具3的形状均为矩形。作为一种优选实施例，所述上模具2与所述下模具3之间的每个边通过1-2个模具锁9进行连接。作为一种优选实施例，所述下模具3的四角连接有具有置物平台13的支架6。作为一种优选实施例，所述置物平台13上放置有所述空气压缩机5和所述流体收集器12。作为一种优选实施例，所述储液罐10的一端通过设有调压阀4的管道与所述空气压缩机5相连通。作为一种优选实施例，所述储液罐10的另一端通过胶管11与模腔8相连通。上述模流仿真复材铺层渗透性测试平台使用时，通过空气压缩机5提供压力，调压阀4调节压力，将储液罐10中的流体恒压注入织物铺层，通过工业相机1记录液体的流动过程，压力传感器7采集液体的压力分布数据，具体地，将织物按设计铺层顺序和方向放入模流仿真复材铺层渗透性测试平台中，闭合上模具2和下模具3后，控制模腔8厚度为实际产品的设计厚度，从而直接测得实际铺层在实际成型厚度时的渗透性，从而规避了上述的两种误差来源。该方法的具体操作过程如下：(1)按照复合材料产品的设计方案，准备好各层织物材料，并剪裁成460mm×460mm的正方形；(2)按照复合材料产品的设计方案中的铺层顺序和铺层方向叠放各层织物；(3)在叠放好的织物铺层正中心开一个5mm×5mm的贯通孔；(4)将织物铺层平铺在模腔8内并合模，模腔8厚度调节为复合材料产品的实际设计厚度；(5)检查装置气密性后，按照固定注射压力灌注液体，同时开启相机记录液体的流动，用下模具3中的内置压力传感器7实时测量液体流动压力；(6)当液体流动前沿接近模腔边缘时，停止液体流入模腔8；(7)数据处理：通过工业相机1的拍摄记录，提取不同时刻液体流动前沿位置x和y，得到x2-t图和y2-t图并拟合出两个斜率后带入公式(1)和(2)，求得渗透率Kx、Ky。式中，xt为t时间流体流动前沿在x方向与注射口的距离(m)；yt为t时间流体流动前沿在y方向与注射口的距离(m)；μ为流体粘度(Pa·s)；P0为注射压力值(Pa)；Pa为出口压力值(Pa)；K为渗透率(m2)；t为测量时间(s)；Vf为纤维体积含量。前述对本技术的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本技术限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本技术的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本技术的各种不同的示例性实施方案以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模流仿真复材铺层渗透性测试平台，其特征在于，包括：上模具，所述上模具的上方设置有工业相机；下模具，其设置在所述上模具的下方，所述上模具和下模具共同组成模腔；空气压缩机，所述空气压缩机用于提供压力；储液罐，其一端与所述空气压缩机相连通，另一端与所述模腔相连通；压力传感器，其设置在所述下模具中；以及流体收集器，其与下模具相连通。

【技术特征摘要】
1.一种模流仿真复材铺层渗透性测试平台，其特征在于，包括：上模具，所述上模具的上方设置有工业相机；下模具，其设置在所述上模具的下方，所述上模具和下模具共同组成模腔；空气压缩机，所述空气压缩机用于提供压力；储液罐，其一端与所述空气压缩机相连通，另一端与所述模腔相连通；压力传感器，其设置在所述下模具中；以及流体收集器，其与下模具相连通。2.根据权利要求1所述的模流仿真复材铺层渗透性测试平台，其特征在于，所述上模具为透明板。3.根据权利要求1所述的模流仿真复材铺层渗透性测试平台，其特征在于，所述上模具与所述下模具之间由模具锁进行连接。4.根据权利要求1所述的模流仿真复材铺层渗透性测试平台，其特征在于，所述模腔的厚度能够进行调节。5.根据权利要求1所述的模流仿真复材...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大伟，何鹏，王燕，辛朝波，
申请(专利权)人：康得复合材料有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河北,13