Modeling of resin transfer molding for composites manufacturing
Reçine transferleme yöntemi ile birleşik malzeme üretimi
- Tez No: 167047
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. MERVE ERDAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Reçine Transfer Kalıplaması, Sayısal Modelleme, Çok Kapılı Reçine Enjeksiyonu. vu, Resin Transfer Molding, Numerical Modeling, Multiple Gate Resin Injection
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
oz REÇİNE TRANSFERLEME YÖNTEMİ İLE BİRLEŞİK MALZEME ÜRETİMİ İpek, Hakan Yüksek Lisans, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Yard. Doç.Dr. Merve Erdal Kasım 2005, 122 pages Boş kalıba yerleştirilmiş gözenekli elyaf yapıya termofiksaj reçinenin enjekte edildiği reçine transfer kalıplaması, karışık geometrili, ileri kompozit ürünlerin üretilmesi için kullanılan bir yöntemdir. Reçine transfer kalıplaması sürecinin sayısal simülasyonu, üretim modeilemesinde kalıp imal edilmeden önceki süreci analiz etmek amacıyla ihtiyaç duyulan bir araçtır. Bu çalışmada, mevcut bir simülasyon programı kullanılarak ve geliştirilerek, kompozit malzemenin reçine transfer kalıplamasında, reçine emdirme sürecinin sayısal simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Simülasyonda kalıplanan parçaların düzlemsel ebatları kalınlıklarından çok daha fazladır. Bu nedenle, reçine transferi süreci, kalınlık yönündeki süreçteki değişmeler gözardı edilerek iki boyutlu olarak modellenebilir. Program, iki boyutlu ortotropik elyaf yapılarının düzlemsel, karmaşık geometrileri boyunca, eş sıcaklıktı, emdirme sürecinin simülasyonunu yapabilir. Çalışmada kullanılan fiziksel problemin formülasyonu, eşyönsüz gözenekli ortam boyunca gerçekleşen iri ölçekli akım teorisinden alınmıştır. Emdirme sürecini modelleyen matematiksel formülasyonlar ve sınır koşulları, sınırlara sıkıştırılmış koordinat sistemi kullanılarak dönüşümü yapılmış düzgün geometrik sayısal alanda çözülmüştür. Sayısal çözüm için gerekli olan süreksiz hale getirme, sonlu farklılıklar metoduyla gerçekleştirimiştir. Bu çalışmada, homojen olmayan elyaf yapılara emdirme simülasyonu gerçekleştirilerek, simülasyon viprogramının yetenekleri genişletilmiştir. Ayrıca, (programdaki mevcut tek kapılı enjeksiyon simulasyonuna ek olarak ) iki kapılı enjeksiyon simülasyonu geliştirilmiş ve programa eklenmiştir. Süreç parametrelerinin etkilerine değer biçmek için, çeşitli bir boyutlu emdirme simülasyonları (parametrik çalışmalar) gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar analitik çözümlerle karşılaştırılmış ve onlarla uyumlu olduğu gözlenmiştir. İki boyutlu emdirme simülasyonu düzlemsel, karışık geometrik kalıplar için uygulanmıştır, iki boyutlu sonuçlar daha önce yapılan çalışmalardaki deneysel sonuçlarla karşılaştırılmış ve onlarla kabuledilebilir uyumda olduğu görülmüştür. Bunlara ek olarak, iki kapılı reçine emdirme simülasyonları gerçekleştirilmiş ve sonuçları tartışılmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT MODELING OF RESIN TRANSFER MOLDING FOR COMPOSITES MANUFACTURING ipek, Hakan M.S., Department of Mechanical Engineering Supervisor: Assist. Prof. Dr. Merve Erdal November 2005, 122 pages The resin transfer molding (RTM ) process, in which a thermosetting resin is injected into a mold cavity preloaded with a porous fiber preform, is a manufacturing method for producing advanced continuous fiber reinforced composite products with complex geometries. Numerical simulation of resin transfer molding process is an often needed tool in manufacturing design, in order to analyze the process before the mold is constructed. In this study, a numerical simulation of the resin impregnation process in RTM of composite materials is performed by using and modifying an existing simulation program. The parts that are molded in the simulations have their planar dimensions much larger than their thicknesses. Therefore, the mold filling process can be modeled as two dimensional by neglecting the variations along the thickness direction. The program is capable of simulating two-dimensional, isothermal impregnation processes through orthotropic fiber preforms of planar but complex geometries. The formulations of the physical problem, used in this study, were taken from the theory of macroscopic flow through anisotropic porous media. The formulated governing equation and boundary conditions are solved in a regular- geometry computational domain by transformation through boundary fitted coordinate system. The discretization for numerical solution is performed by IVthe finite difference method. The current study extends the existing capabilities of the simulation program by enabling the simulation of impregnation through non-homogeneous fiber preforms. Furthermore, the capability to simulate injection from two gates (as opposed to a single gate injection that existed before) is developed and added to the program. Various one-dimensional impregnation simulations (as parametric studies) are performed to assess the influence of process parameters. Results are also compared with analytical solutions and found to be in agreement with them. Two-dimensional impregnation simulations are performed for a planar, complex geometry mold. The two-dimensional results are compared with experimental results from the literature and are found to be in acceptable agreement with them. In addition to the study of various parametric variations in two-dimensional impregnation, double-gate resin injection simulations are performed and discussed as well.
Benzer Tezler
- Experimental and numerical investigation of material characterization and flow monitoring in liquid composite molding processes
Sıvı kompozit kalıplama yöntemlerinde akışın ve malzeme özelliklerinin deneysel ve sayısal incelenmesi
BARIŞ ÇAĞLAR
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCÜMENT MURAT SÖZER
- Vacuum infusion (VI) process modeling and material characterization with viscoelastic compaction models
Viskoelastik sıkıştırma modelleri ile malzeme karakterizasyonu ve vakum infüzyon (VI) işlemi modellemesi
BEKİR YENİLMEZ
Doktora
İngilizce
2014
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCÜMENT MURAT SÖZER
- Modelling and characterization of porous fabric reinforcement permeability and compressibility in composite materials manufacturing
Kompozit malzeme imalatında gözenekli kumaş takviye geçirgenliği ve sıkıştırılabilirliğinin modellenmesi ve karakterizasyonu
DENİZ SAYINBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCÜMENT MURAT SÖZER
- Modeling of particle filled resin impregnation in compression resin transfer molding
Preslemeli reçine transfer kalıplama yönteminde parçacık dolgulu reçine emiliminin modellenmesi
HATİCE SİNEM ŞAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. MERVE ERDAL
- Post-filling modeling of vacuum assisted resin transfer molding using finite element method and material characterization data
Vakum destekli reçine transfer kalıplama yönteminin dolum sonrası aşamasının sonlu eleman yöntemi ve malzeme karakterizasyon verileri kullanarak modellenmesi
BARIŞ ÇAĞLAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. ERCÜMENT MURAT SÖZER