How to model a glass fiber roving with FiberGeo and predict permeability with FlowDict

Das Tutorial „How to model a glass fiber roving with FiberGeo and predict permeability with FlowDict“ zeigt, wie ein digitales Glasfaser-Roving mit FiberGeo modelliert und anschließend dessen Permeabilität mit FlowDict berechnet wird. Zunächst wird eine Faserstruktur mit definiertem Faserdurchmesser, Volumenanteil, Faserorientierung und Abstand zwischen den Fasern erzeugt. Für das Beispiel werden unendlich lange Glasfasern verwendet, die in X-Richtung ausgerichtet sind und einen Feststoffvolumenanteil von 50 % bilden. Die generierte Struktur wird anschließend überprüft und in 2D und 3D visualisiert.

Anschließend wird mit FlowDict und dem LIR Solver eine Strömungssimulation durchgeführt, um den Permeabilitätstensor des Rovings zu bestimmen. Die Ergebnisse umfassen unter anderem Permeabilität, Strömungsgeschwindigkeit, Durchflussrate und Druckverteilung in den verschiedenen Raumrichtungen. Im Result Viewer werden die Simulationsergebnisse zusätzlich als 3D-Volumenfelder sowie mit Streamlines und Streamlets visualisiert. Das Tutorial richtet sich an GeoDict-Anwender, die Faserstrukturen modellieren und deren Strömungs- und Permeabilitätseigenschaften analysieren möchten.

• Glasfaser-Roving erstellen: Lernen, wie mit FiberGeo eine unidirektionale Faserstruktur mit definiertem Faserdurchmesser, Volumenanteil, Orientierung und Abstand erzeugt wird.
• Faserparameter festlegen: Unendlich lange Glasfasern mit 10 µm Durchmesser und 50 % Feststoffvolumenanteil definieren. 
• Faserorientierung definieren: Fasern in X-Richtung ausrichten und einen Mindestabstand zwischen den Fasern festlegen. 
• Struktur generieren: Roving erzeugen und Volumenanteil, Überlappung und Orientierung im Result Viewer überprüfen. 
• Strömungssimulation einrichten: FlowDict mit dem LIR Solver und der Stokes-Gleichung verwenden. 
• Randbedingungen festlegen: Alle drei Raumrichtungen mit symmetrischen Randbedingungen und 0,02 Pa Druckdifferenz simulieren. 
• Permeabilität berechnen: Permeabilitätstensor, Geschwindigkeit, Durchflussrate und Druckverteilung auswerten. 
• Ergebnisse visualisieren: Strömung als 3D-Volumenfeld, Streamlines und animierte Streamlets darstellen. 
• Praktische Anwendung: Workflow von der Fasererzeugung bis zur Permeabilitätsberechnung und Strömungsvisualisierung durchführen.