利用分形理論研究纖維集合體的滲透率.pdf

1、在復合材料的成型過程中，如RTM充模過程，滲透率是描述充模過程滲透性能的一個重要的參數(shù)，可以用來表征樹脂流過纖維集合體的難易程度。同時，滲透率也是計算機模擬樹脂傳遞的重要參數(shù)，有助于對纖維增強復合材料的工藝設計。樹脂對纖維集合體的滲透性能往往決定著復合材料部件的質量和生產效率。因此，深入研究纖維集合體的滲透率，弄清其影響因素，做到能夠設計和控制這些因素，將對RTM的廣泛工業(yè)化應用起到巨大的推動作用。 本文應用分形理論對滲透率進行

2、研究。分形理論產生與上世紀七十年代，主要描述一些非常不規(guī)則的對象，對于一些不規(guī)則、無序的物體分析具有獨特的優(yōu)勢。本文的研究內容主要包括以下幾個方面：(1)根據(jù)纖維集合體的結構特征以及分形幾何的基本理論，驗證纖維集合體的孔隙結構符合分形特征，并應用分形理論來研究孔隙結構。(2)利用計盒法原理，首先對纖維集合體的截面圖像進行處理，并利用VC++6.0編程語言編寫程序求解幾種纖維集合體的分形維數(shù)。(3)根據(jù)分形毛管模型，并應用Hagen-Po

3、iseulle方程和達西定理建立滲透率的分形分析模型，得到滲透率的分形分析解通式。并通過實驗得到纖維集合體滲透率的實際值，與理論值進行對比，驗證滲透率分形模型的正確性。 通過分析，得出結論：(1)在纖維集合體中，包括宏觀孔隙和微觀孔隙。這些不規(guī)則孔隙的大小和分布與沙灘的孔隙的微觀結構以及地球上的島嶼和湖泊的分布十分相似，因此我們認為纖維集合體中的孔隙的大小和分布具有分形特征，也可以應用分形理論來計算。根據(jù)計盒法，通過VC++6.