應用晶格波茲曼法模擬樹脂滲透纖維之流動行為

Abstract

樹脂轉注成型為一種常見的複合材料製造方法，其製程大致可分為 關模、充模與開模等階段，充模階段為模具閉合後樹脂注入模具浸潤纖維並同時將空氣從排氣口排出的過程，而充模過程中樹脂浸潤纖維的流動行為為製作複材品質的重要因素。本文使用晶格波茲曼法搭配Shan-Chan提出的單組分偽勢模型與單向自由表面模型來模擬樹脂於模具內的流動情形，此方法相較於傳統計算流體力學方法的計算法則更為簡單與穩定。 考慮到實際纖維束形狀與排列形式的多樣性，本文採用圓形與橢圓 纖維束作為本文所探討的纖維束形狀，依纖維束排列型式與樹脂注入方 向，將其分為六種常見模型。透過改變樹脂與纖維的接觸角大小、充模速度、纖維束間距與纖維間隙等參數，探討樹脂注入六種模型時樹脂的流動行為與氣泡生成的差異。 依據各項參數的模擬比較結果，大致可提出以下結論，首先，本文所 使用的模擬方法，可成?匹配實際環氧樹脂的表面張力等材料性質與模 擬樹脂浸潤纖維時樹脂的流動行為，另外，透過改變單一參數，探討本文六種模型分別的氣泡生成情形。

Date of Award	2017 Jul 19
Original language	Chinese
Supervisor	Wen-Bin Young (Supervisor)