해양 에너지 응용을 위한 섬유 강화 복합재(FRC) 기반 부품의 설계는 물질 특성과 그로 인해 발생하는 기하학을 이해하여 장기 성능을 예측하는 데 필수적입니다. 본 연구에서는 섬유 및 수지 특성에 대한 지식을 기반으로 한 이상적인 기하학에서 메조스케일에서 선형 탄성과 확산 성질을 예측하기 위한 모델링 작업 흐름을 제시합니다. 복합재의 물리적 성질에 영향을 미치는 주요 모델 입력 매개변수를 식별하기 위해 매개변수 연구를 수행했습니다. 또한, 우리는 X선 computed tomography 이미징 중 캡처된 기하학의 결함과 공극이 시뮬레이션 내에서 명시적으로 표현되는 고충실도 이미지 기반 시뮬레이션에서 벌크 특성이 어떻게 활용될 수 있는지를 보여줍니다. 관심 있는 벌크 특성에는 복합재의 해양 환경 내 성능을 특성화하는 데 중요한 매개변수인 모듈러스, 포아송 비율, 흡습 팽창, 확산도 및 수분 흡수 등이 포함됩니다. 모델링 예측은 수분 흡수에 따라 균열 축적 때문에 팽창 계수를 추정하는 것을 제외하고는 실험 데이터와 잘 일치했습니다. 메조스케일 모델링 작업 흐름은 궁극적으로 물질 및 기하학적 특성의 영향을 이해하기 위한 다용도 프레임워크를 강조하며, 이를 통해 새로운 FRC 기반 부품을 신속하게 평가할 수 있습니다.
Creveling et al. (금요일)은 이 질문을 연구했습니다.