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A Numerical Analysis of Resin Flow in Woven Fabrics: Effect of Local Tow Curvature on Dual-Scale Permeability

机译：编织织物树脂流动的数值分析：局部牵引曲率对双级渗透性的影响

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Permeability is a crucial flow parameter in liquid composite moulding (LCM), which is required to predict fibre impregnation, void formation and resin back flow. This work investigates the dual-scale (micro- and meso-) nature of permeability during resin infusion into woven fabric by incorporating the intra tow flow where the degree of local tow curvature (tow/yarn undulation) is taken into account. The mesoscopic permeability of a dual-scale porous media in a unit cell is estimated using Darcy’s law, where the Gebart analytical model is applied for the intra tow flow in longitudinal and transverse directions with respect to distinct fibre packing arrangements. The results suggest that for a low fibre volume fraction (≤42%), the degree of local curvature at the mesoscale can be neglected. However, for a high fibre volume fraction (>42%) and a higher fibre bundle curvature, the proposed model should be adopted, since the resin flow is affected by a mesoscopic tow curvature that could result in around 14% error in predicting permeability. It is shown that the permeability results of the current study are in good agreement with and in the range of the retrieved available experimental data from the literature.
机译：渗透性是液体复合成型（LCM）中的关键流量参数，这是预测纤维浸渍，空隙形成和树脂后流动所必需的。通过结合牵引曲率（牵引/纱线波动）的牵引程度，研究了在树脂输注过程中的双量标（微型和中学）的渗透性渗透性的双级（微型和中学）性质。使用Darcy的定律估计单尺度多孔介质中的双级多孔介质的介观渗透性，其中Gebart分析模型应用于相对于不同的纤维填料布置的纵向和横向的纵向和横向的牵引流。结果表明，对于低纤维体积分数（≤42％），可以忽略Mesoscale处的局部曲率程度。然而，对于高纤维体积分数（> 42％）和更高的纤维束曲率，应该采用所提出的模型，因为树脂流动受介观丝曲率的影响，这可能导致预测渗透率约为14％的误差。结果表明，目前研究的渗透率结果与文献中检索的可用实验数据的范围良好。

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