Aniform

 

AniForm e Moldex3D stanno collaborando per offrire un'analisi RTM superiore, consentendo agli utenti di prendere in considerazione il riorientamento delle fibre indotte dalla formatura

Introduzione

 

AniForm, strumento di simulazione avanzato che prevede la formabilità dei laminati compositi, sta collaborando con Moldex3D per offrire ai propri utenti un'analisi RTM di livello superiore. AniForm Engineering è una società olandese di tecnologia di simulazione fondata nel 2011, che originariamente si è staccata dall'Università di Twente.

Oggi, AniForm è riconosciuta e utilizzata da molte entità in tutto il mondo, in particolare nel settore aerospaziale.

Premessa

Al giorno d'oggi, l'industria nel campo dei compositi ha accesso a un'ampia varietà di software di simulazione di processo, ognuno con la propria specializzazione.

Gli ingegneri possono beneficiare ancora di più di questi strumenti predittivi quando i loro risultati sono accoppiati.

Moldex3D e AniForm hanno collaborato negli ultimi mesi per fornire la loro prima interfaccia, in modo che i loro utenti siano in grado, da subito, di eseguire analisi di infusione più accurate.

"Siamo lieti di collaborare con AniForm, che è senza dubbio un attore notevole nel nostro settore", << Dannick Teng, Managing Director di Moldex3D>>, "Questo è il primo passo dell'entusiasmante collaborazione di Moldex3D e AniForm, ed entrambi non vediamo l'ora di un’integrazione più stretta delle due piattaforme ".

Questa collaborazione tanto attesa consentirà agli utenti di eseguire simulazioni superiori di RTM, particolarmente rilevanti per il settore dell'energia eolica e aeronautica, accoppiando le capacità di simulazione dell'orientamento del tessuto di AniForm con la simulazione RTM di Moldex3D.

Gli utenti possono ora importare senza problemi i dati di riorientamento della fibra (registrati come file ASCII) da AniForm Suite ed eseguire la simulazione RTM con i potenti strumenti di simulazione di Moldex3D.

"AniForm si impegna a fornire uno strumento software che consenta agli ingegneri di concentrarsi sull'analisi avendo disponibili strumenti integrati di grande capacità predittiva, piuttosto che dedicare troppo tempo alla modellazione e al trasferimento dei dati tra vari strumenti di simulazione.

Moldex3D è un partner di livello nel settore, quindi siamo rimasti entusiasti di collaborare con loro. Siamo molto soddisfatti di questo sforzo collaborativo, che ha portato a un'interfaccia senza soluzione di continuità tra i nostri strumenti”. << Sebastiaan Haanappel, Managing Director di AniForm>>.

Obiettivo

 

Avere un flusso di lavoro senza soluzione di continuità tra le due piattaforme

Individuare al meglio il cambio di orientamento delle fibre in un tessuto durante la formatura;

Il taglio del tessuto e il riorientamento delle fibre influenzano localmente la grandezze e orientamento, e di conseguenza le proprietà di permeabilità del tessuto.

Soluzione

Accoppiamento tra simulazione Moldex3D RTM e risultati di formatura AniForm.

Benefici

·         Semplificare l'interfacciamento dei dati e migliorare il flusso di lavoro per i progettisti

·         Migliorare la precisione dei dati di ingresso per il modello RTM

·         Aumentare l'accuratezza del risultato della simulazione Moldex3D RTM

Caso di studio

L'obiettivo principale di questo caso di studio è quello di confrontare i diversi risultati tra due modelli; uno che assegna direttamente un presunto orientamento ortogonale del tessuto, e uno che considera il risultato dell'orientamento del tessuto da una previsione di formatura AniForm, al fine di vedere come diversi input possono avere un impatto significativo sui risultati della simulazione dell'infusione di resina.

Nel contesto di questo caso di studio, il team di AniForm ha generato una simulazione di una formatura di tessuto intrecciato che abbiamo utilizzato come input in Moldex3D RTM per l'orientamento del tessuto. La simulazione del tessuto è stata esportata come file ASCII da AniForm e importata senza problemi in Moldex3D per eseguire la simulazione RTM.

Fig. 1 Il processo di simulazione RTM utilizzando AniForm accoppiato con Moldex3D

Per questo caso di studio, un laminato composto da cinque strati di tessuto con un layup [(0/90)]5 si forma in una cavità dello stampo che rappresenta la forma finale della parte.

Successivamente, lo stampo stesso viene riscaldato e iniettato con resina.

La parte viene infine rilasciata dopo la polimerizzazione.

Ci riferiamo alla parte finale come tessuto formato.

Fig. 2 Il tessuto intrecciato formato simulato da AniForm

Per prendere in considerazione le distorsioni del tessuto indotte dalla formatura in una successiva simulazione di infusione in Moldex3D, è stata eseguita una simulazione di formatura composita in AniForm.

La Fig. 3 mostra le deformazioni laminate previste in vari casi durante la formatura. Queste deformazioni portano alla distribuzione del taglio in piano risultante e al relativo ri-orientamento della fibra alla chiusura completa dello stampo nella fase finale, come mostrato nella fig 4.

Fig. 3 AniForm - le previsioni di forma in vari casi.

Fig. 4 Distribuzione dell'angolo di taglio prevista da AniForm.

Come indicato sopra, due modelli diversi di infusioni sono stati creati in Moldex3D.

La Fig. 5 mostra le due configurazioni dei modelli di infusione.

Il primo modello presuppone che il tessuto sia ancora ortogonale, vale a dire 0 e 90 gradi in ogni parte (azzurro: 0 gradi, blu scuro: 90 gradi). Tuttavia, in realtà, un orientamento ortogonale della fibra non deve essere presente, poiché la formatura porta alla deformazione del tessuto in piano e l'orientamento del tessuto non è più di 0 e 90 gradi in ogni parte.

Pertanto, il secondo modello considera i risultati della formatura da AniForm e utilizza il riorientamento in fibra indotta dalla formatura.

Il riorientamento della fibra influenzerà la permeabilità, che è una misura per descrivere la capacità di un fluido di fluire attraverso il tessuto.

Per questo motivo, è previsto un effetto sulla progressione del flusso, che per il secondo modello si tradurrebbe in una rappresentazione più accurata della realtà.

Fig. 5 Orientamento del tessuto

Quando si utilizza la simulazione Moldex3D RTM possiamo effettivamente osservare che un diverso input di orientamento della fibra influisce sulla progressione del flusso attraverso il tessuto. Nelle aree indicate nella Fig 6, possiamo osservare una distorsione del flusso di resina. Qui, il riorientamento del tessuto ha portato la componente di permeabilità locale nella direzione del flusso ad essere inferiore.

Quando si considerano geometrie più grandi e complesse, questo effetto può portare a un'umidificazione incompleta, che richiederebbe, al progettista di processo, di riconfigurare i punti di ingresso della resina.

Inoltre, la progressione del flusso ha portato a un tempo di riempimento più elevato.

Avere una migliore stima del tempo di riempimento consente agli ingegneri di anticipare meglio i tempi del ciclo di produzione.

Fig. 6 Fronte di flusso

Conclusione

È stata sviluppata un'interfaccia tra AniForm e Moldex3D per considerare il riorientamento della fibra indotta dalla formatura nel modello di simulazione RTM.

Ciò porta a una rappresentazione più accurata del dominio di flusso simulato e la realtà. Abbiamo valutato un modello “con” e un modello “senza” per considerare il cambiamento di materiale risultante dalla fase di formatura.

La differenza risultante nella distribuzione della permeabilità ha portato a una differenza prevista nello sviluppo del fronte di flusso e nel tempo di riempimento.

Avere una migliore stima della progressione del flusso nel tempo consente agli ingegneri di anticipare meglio i cambiamenti nella configurazione del processo e nella durata del ciclo di produzione.

Collegando i potenti strumenti di simulazione di Moldex3D e AniForm, il tecnico della simulazione sperimenta un flusso di lavoro senza problemi e un maggiore grado di fiducia nell'analisi e nell'interpretazione dei risultati.

Per ulteriori informazioni, contattare info@moldex3d.it