Assessment of virtual design and manufacturing techniques for fibre reinforced composite materials

Abstract

Virtual tools are commonly used nowadays to optimize product design and manufacturing process of fibre reinforced composite materials. The present work focuses on two areas of interest to forecast the part performance and the production process particularities. The first part proposes a multi-physical optimization tool to support the concept stage of a composite part. The strategy is based on the strategic handling of information and, through a single control parameter, is able to evaluate the effects of design variations throughout all these steps in parallel. The second part targets the resin infusion process and the impact of thermal effects. The numerical and experimental approach allowed the identificationof improvement opportunities regarding the implementation of algorithms in commercially available simulation software.

Les eines de disseny virtual son usades de forma habitual per optimitzar el disseny i el procés productiu de peces de material compòsit reforçades amb fibra. Aquest treball es centra en dos àrees d’interès per la predicció de les prestacions de la peça i les particularitats del seu procés productiu. La primera part proposa una eina d’optimització multi-física per recolzar l’etapa de desenvolupament d’una nova peça. La estratègia es basa en la gestió intel•ligent de la informació a través d’un paràmetre de control comú, permeten l’avaluació dels canvis en totes les etapes en paral•lel. La segona part es centra en la infusió de resina, i particularment en l’impacte dels efectes tèrmics. Aquesta investigació numèrica i experimental ha permès la identificació de possibilitats de millora en la implementació d’algoritmes usats actualment en codis comercials de simulació.