Modellierung und Design von Faserstrukturen

FiberGeo

FiberGeo erzeugt anhand statistischer Eigenschaften (z. B. den Faserparametern und der Faserorientierungsverteilung) ein digitales Modell von Vliesstoffen oder Faserverbundwerkstoffen. Das digitale Modell ist eine detaillierte Darstellung des Ausgangsmaterials, welches die Mikrostruktur in 3D sichtbar macht. Dieses 3D-Mikrostrukturmodell erlaubt eine genaue Analyse des Materials, wie sie sonst nur durch einen µCT-Scan möglich wäre.

Darüber hinaus können durch Änderung des zugrunde liegenden statistischen Modells neue Materialien entworfen und deren Materialeigenschaften berechnet werden. Das neue Design kann mit bestehenden Produkten verglichen und seine Leistung optimiert werden.

Anwendungsbeispiele

Modellieren von

  • Filtermedien und Papieren für Filtration
  • Glasfaser (kurz und lang) Verbundwerksstoffen
  • Kohlefaser Verbundwerksstoffen und Laminaten
  • Gasdiffusionsschicht in der Entwicklung von Brennstoffzellen
  • Entwässerungsfilzen in der Papierindustrie
  • Isolationsmaterialien wie Steinwolle

Anwendungsbeispiele

FiberGeo Features

Durch Änderung des zugrundeliegenden statistischen Modells können neue Materialien gestaltet und deren Materialeigenschaften berechnen werden wie beispielsweise ein dichtes Fasernetzwerk mit einer definierten Faserorientierung, ohne Faserüberlapp.

Darüber hinaus können mit dem Modul FiberGeo Faserablageprozesse, Medien mit einem Dichtegradienten und Medien mit zusätzlichem Binder modelliert werden.

Mögliche Parameter können die Faserkrümmung sein, die Variation der Querschnittsform (rund, ellipsoid, rechteckig, Zellulose, etc.), die Orientierung der Fasern, sowie die Faserverteilung.

GeoDict® Anwendungen

Welche zusätzlichen Module werden benötigt?

  • Für die Grundfunktionalität wird das Paket GeoDict Base benötigt.
  • FiberFind: berechnet auf dem µCT-Scan die statistischen Eigenschaften und ermöglich so ein vorhandenes Material mit FiberGeo realistisch zu modellieren
  • ExportGeo-CAD: Export der mit FiberGeo modellierten 3D-Microstrukturen als Oberflächentriangulierung (*.slt) für CAD Programme
  • ExportGeo-Abaqus und ExportGeo-Fluent: Export der mit FiberGeo modellierten 3D-Microstrukturen als Simulationen mit Fluent / Abaqus