基于数字图像技术的纤维织物面内渗透率表征

作者：詹明樊; 王继辉; 倪爱清; 杨斌^*; 李书欣; 彭运松

来源：复合材料学报, 2021, 38(12): 4180-4189.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20210312.008

• 真空灌注
• 纤维织物
• 渗透率
• 流动前沿
• 数字图像技术

材料渗透率的表征受其结构空间离散性和求解方式准确性的严重影响。基于数字图像技术,评估了纤维织物渗透率的空间分布,并探讨了阶梯铺层对灌注工艺的影响。首先,从恒压单向注射实验的视频流中动态提取了流动前沿的流速分布和流动前沿角,通过织物渗透率与结构的关系仅一次实验便可求得纤维织物的面内局部渗透率分布;其次,利用正态分布函数拟合,建立了基于数字图像技术的纤维织物面内主方向渗透率张量的求解方法,并利用该方法研究了编织形式对渗透率的影响;最后,研究了阶梯铺层和恒定铺层对灌注过程的影响。结果表明:建立的基于数字图像技术的渗透率表征方法可以通过一次实验同时获取面内主方向上的渗透率及其空间离散型;在恒定铺层下缎纹织物渗透率随着纤维层数增大而增大,从厚铺层向薄铺层的灌注方式可以达到最优的灌注时间。

• 单位
  中国船舶重工集团公司第七二五研究所; 材料复合新技术国家重点实验室; 武汉理工大学