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相機(jī)TEKSCAN像每個(gè)灰度TEKSCAN像幀（每5秒拍攝一個(gè)）是
獨(dú)立處理。在MATLAB中進(jìn)行處理
使用內(nèi)置的TEKSCAN像處理工具箱。第一幀
僅由干燥預(yù)制件組成，用作背景和
從每個(gè)后續(xù)幀中減去。標(biāo)準(zhǔn)高斯濾波器
在將TEKSCAN像閾值化為之前，應(yīng)用5個(gè)像素的偏差
獲得代表飽和區(qū)域的掩模。連續(xù)擴(kuò)張
對(duì)TEKSCAN像進(jìn)行20個(gè)像素的腐蝕以消除偽影，
比如TEKSCAN像中可見(jiàn)的進(jìn)氣管。橢圓是
然后使用標(biāo)準(zhǔn)秒矩?cái)M合得到的TEKSCAN像掩模
技術(shù)內(nèi)置于MATLAB中，確定長(zhǎng)軸和短軸
流動(dòng)前沿。
實(shí)驗(yàn)壓力場(chǎng)用
在每個(gè)采集時(shí)間步分析壓力映射傳感器
獨(dú)立地。樹(shù)脂灌注前的初始幀代表
合模后的纖維壓制壓力，稱為纖維
床層壓力TEKSCAN，Pfb。如TEKSCAN6所示。總測(cè)量值
輸液階段的壓力Ptot是纖維床壓力的總和
樹(shù)脂壓力P[13]。考慮了纖維床壓力
在整個(gè)過(guò)程中都是恒定的，因此任何潤(rùn)滑效果[26，34]
被忽視了。因此，可以直接減去纖維床壓力Pfb
總壓力Ptot得出每次樹(shù)脂壓力TEKSCAN：
P=Ptot∮Pfb:（14）
獲取流動(dòng)前沿位置的一種實(shí)用方法是閾值
樹(shù)脂壓力場(chǎng)直接P。
徑向流線分析確定
用流線法求出了流動(dòng)前沿位置
作者：Di Fratta等人。[7] 一。如果是中心注射
預(yù)成型時(shí)，流線從中心注入處沿著直線運(yùn)動(dòng)
準(zhǔn)備使用薩吉·克萊斯
利維和克拉茲15
0.02 0.04 0.06 0.08
-0.05
0
0.05
0
1
2
三
4
5
6
7
8
10
賓夕法尼亞州4
TEKSCAN6。纖維層壓實(shí)壓力map Pfb由壓力傳感器在
再生纖維材料的輸液。壓力分布不均勻。
指向預(yù)制件邊緣。因此這個(gè)過(guò)程被稱為徑向流線
接近。在滲透率不均勻的情況下，可能會(huì)出現(xiàn)輕微的誤差
由不直的流線造成的。在這種徑向流線方法中，
沿著這些流線，如果材料是均勻的，
壓力場(chǎng)應(yīng)符合公式（9）。因此，壓力與
從注入點(diǎn)的對(duì)數(shù)與直線的距離相吻合。
這條直線穿過(guò)流動(dòng)前沿位置的壓力P=0。
徑向流線方法利用了
從壓力映射傳感器獲得的壓力測(cè)量值
而不是在流動(dòng)前沿附近設(shè)置二元壓力閾值。
因此，它確定的流動(dòng)前沿測(cè)量比
空間精度等于壓力的閾值法
單元格間距。
滲透率特征用攝像機(jī)檢測(cè)到的流動(dòng)前沿
用于表征滲透率kx和ky。主要和次要
將橢圓半軸隨時(shí)間的變化擬合到解析模型中
公式（10）中給出。
準(zhǔn)備使用薩吉·克萊斯
16期刊標(biāo)題XX（X）
實(shí)驗(yàn)壓力場(chǎng)與時(shí)間的關(guān)系
此外，還利用Pexp對(duì)傳感器的滲透率進(jìn)行了表征
預(yù)制件。假設(shè)均勻有效各向異性均勻
滲透率，由式（6）給出，壓力場(chǎng)Pmod可以建模
在截面流模型中得到了分析。使用經(jīng)典
反演法，縱向和橫向面內(nèi)滲透率kx
通過(guò)最小化Pmod和
Pexp:
最小
（kx；ky）
十
t、 x；y
[Pmod（x；y；t）≯Pexp（x；y；t）]2（15）
使用內(nèi)置單純形法在
MATLAB。
結(jié)果與討論
流動(dòng)前沿探測(cè)
利用實(shí)驗(yàn)得到的樹(shù)脂壓力TEKSCAN進(jìn)行檢測(cè)
流動(dòng)前沿位置。第一種實(shí)用主義方法是閾值法
該壓力場(chǎng)以注入壓力的7%來(lái)檢測(cè)流動(dòng)前沿。
此外，徑向流線法，基于
Di Fratta等人。[7] 在截面徑向流線分析中進(jìn)行了描述
也適用于樹(shù)脂壓力TEKSCAN。對(duì)壓力場(chǎng)進(jìn)行了分析
沿徑向中心注入點(diǎn)發(fā)出的流線
流線分析。沿流線到
中心注入點(diǎn)如TEKSCAN7所示。將壓力繪制為
距離的對(duì)數(shù)函數(shù)給出一條直線。外推法
與P=0相交的擬合線給出了流動(dòng)前沿距離。
壓力TEKSCAN閾值法與徑向法的比較
確定流動(dòng)前沿位置的流線壓力方法有
展示并用攝像機(jī)獲得了流場(chǎng)
包括。提供包含時(shí)間幀的完整序列的視頻
作為本文的補(bǔ)充材料。
兩種壓力映射方法得到的流動(dòng)前沿一致
通過(guò)攝像頭TEKSCAN像找到回收墊的流動(dòng)前沿
材料，如TEKSCAN8所示。出現(xiàn)徑向流線法
更能確定全流鋒，而壓力
閾值法由于噪聲和
準(zhǔn)備使用薩吉·克萊斯
利維和克拉茲17
0.01 0.02 0.05
距注入點(diǎn)距離（m）
-二
0
2
4
6
8
10
樹(shù)脂壓力P（Pa）
104
-0.05
0
0.05
流動(dòng)前沿位置
TEKSCAN7。樹(shù)脂壓力與中心注射點(diǎn)之間的距離
流線型。在徑向流線分析中，通過(guò)擬合a來(lái)確定流動(dòng)前沿的位置
在半對(duì)數(shù)TEKSCAN上畫(huà)一條直線，并將其外推到P=0。
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1
-0.06秒
-0.04分
-0.02秒
0
0.02
0.04
0.06
基于閾值法的攝像機(jī)壓力映射傳感器徑向法壓力映射傳感器
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1
-0.06秒
-0.04分
-0.02秒
0
0.02
0.04
0.06
t=145秒
t=345秒t=595秒
t=70秒
t=240秒
TEKSCAN8。單向原材料（左）和再生墊的流動(dòng)前沿檢測(cè)
材質(zhì)（右）使用壓力貼TEKSCAN數(shù)據(jù)和攝影機(jī)TEKSCAN像。
低壓下的人工制品。閾值法只分析
準(zhǔn)備使用薩吉·克萊斯
18期刊標(biāo)題XX（X）
P=0附近，而徑向流線法占優(yōu)勢(shì)
全壓力場(chǎng)的。徑向流線的一種特殊強(qiáng)度
在注入后期發(fā)現(xiàn)壓力接近，當(dāng)濕區(qū)
壓力梯度也隨之減小，結(jié)果
在不精確的流動(dòng)前沿，用壓力閾值法。即使是為了
較長(zhǎng)時(shí)間（t=595 s時(shí)），通過(guò)
采用徑向流線法的攝像機(jī)和壓力傳感器
低于5%。
對(duì)于單向未加工材料（TEKSCAN8中的左TEKSCAN），
由壓力映射方法得到的流動(dòng)前沿位置并不存在
同意攝像機(jī)。TEKSCAN像分析的前沿總是領(lǐng)先的
通過(guò)壓力傳感器獲得的流量前沿（使用兩個(gè)閾值
或徑向流線法）。建議兩種解釋：
1分析中忽略了毛細(xì)管效應(yīng)。在拖航的情況下
在纖維體積含量較高的情況下，毛細(xì)效應(yīng)不容忽視
在樹(shù)脂前端附近[5]。部分飽和區(qū)，
壓力傳感器看不見(jiàn)，在
單向材料，在再生纖維中不太明顯
墊子。
2再生纖維氈的壓實(shí)壓力假定為常數(shù)
整個(gè)注射過(guò)程。特別是潤(rùn)滑效果
被忽視了。如果是單向材料，則
平行纖維接觸的數(shù)量，可能產(chǎn)生潤(rùn)滑效果
在小于假定纖維層的濕壓實(shí)壓力下
公式（14）中的壓實(shí)壓力Pfb。
材料特性
壓力映射傳感器數(shù)據(jù)用于表征預(yù)制件
滲透率如剖面滲透率特征描述所述。這個(gè)
連續(xù)使用一個(gè)未加工的單向預(yù)制塊和一個(gè)
再生材料預(yù)制件。t=145 s時(shí)的擬合壓力場(chǎng)為
如TEKSCAN9所示，以及實(shí)驗(yàn)測(cè)得的壓力場(chǎng)
每種材料的代表性試驗(yàn)。
直接分析模型預(yù)測(cè)光滑橢圓等壓線
傳感器測(cè)得的實(shí)驗(yàn)流動(dòng)前沿更加參差不齊。
獲得的縱向和橫向滲透率如
表2。在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，橢圓的短軸和長(zhǎng)軸
準(zhǔn)備使用薩吉·克萊斯
利維和克拉茲19
0.02 0.04 0.06
-0.05
0
0.05
0.02 0.04 0.06
-0.05
0
0.05
1
2
三
4
5
6
7
8
9
104
分析模型壓力傳感器P（Pa）TEKSCAN9。使用壓力傳感器測(cè)量和預(yù)測(cè)的樹(shù)脂壓力TEKSCAN
時(shí)間步長(zhǎng)t=145 s的單向原始材料的分析模型（左）和
回收材料（右）。縱向和橫向滲透率（分別為kx和
通過(guò)在整個(gè)注射過(guò)程中擬合這兩個(gè)場(chǎng)得到了ky）。
表2。利用壓力TEKSCAN和攝像機(jī)橢圓擬合的滲透率特征
再生和UD材料。這兩種方法是一致的。單向處女
這種材料具有更好的纖維排列，從而產(chǎn)生更大的滲透各向異性。
UD回收
壓力攝影機(jī)壓力攝影機(jī)
kx[m2]13:8 10≯12 14:1 10≯12 11:2 10≯12 12:2 10≯12
ky[m2]3:83 10≯12 4:47 10≯12 9:29 10≯12 9:17 10≯12
1.90 1.77 1.11 1.15
與時(shí)間的關(guān)系是從允許照相機(jī)的TEKSCAN像處理中獲得的
基于特征化。采用逆方法擬合解析解
由公式（10）到t給出的流動(dòng)前沿演變 |
