[發明專利]一種纖維織物面內滲透率的測量方法及測量系統

在審

• 申請號: 201710132967.9
• 申請日: 2017-03-08
• 公開（公告）號: CN106872333A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 蔣建軍;蘇洋;陳星;鄧國力;高新宇;徐楚朦
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 西北工業大學專利中心61204
• 代理人: 華金

1.一種纖維織物面內滲透率的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：用丙酮將模具表面擦拭干凈，晾干；將纖維織物鋪放在下模具上，蓋上上模具和金屬加強框；在金屬加強框上放置相互垂直的標尺，記錄不同時刻流動前沿的位置；通過在上下模具間同規格的塞尺實現纖維織物厚度控制；

步驟2：打開空氣壓縮機和閥門，向模具內注入液體，使模具型腔內的液體浸潤纖維織物，當液體流動前沿接近模腔邊緣時，關閉閥門；

步驟3：通過拍攝和記錄不同時刻流動前沿位置，根據所測纖維織物的介質結構特征，選取不同的計算公式，得到纖維織物面內滲透率，分為以下兩種情況：

(1)各向同性多孔介質

各向同性多孔介質的流動前沿為圓形，滲透率在各個方向相同，根據公式(1)，F對t作圖，得到一條通過原點的直線，由直線斜率即可計算出滲透率K；

$F={\left(\frac{R_e}{R_0}\right)}^2\[2ln\left(\frac{R_e}{R_0}\right)-1\]+1=\frac{4(P_0-P_e)}{{\mathrm{\φ\μR}}_0^2}Kt---\left(1\right)$

其中P₀為注口壓力，R₀為注口半徑，P_e為流動前沿的壓力，R_e為t時刻流動前沿的半徑，φ為孔隙率，μ為液體的粘度，K為滲透率；

(2)各向異性多孔介質

各向異性多孔介質的流動前沿為橢圓形，滲透率張量坐標系主軸與材料坐標系軸之間存在一定夾角θ，結合面內主滲透率K_x和K_y值，即可計算各向異性多孔介質面內滲透率張量：

$K_x=\frac{\mathrm{\μ}\mathrm{\φ}}{4\mathrm{\Δ}Pt}\{x_t^2\[2ln\left(\frac{x_t}{R_0}\right)-1\]+R_0^2\}---\left(2\right)$

$K_y=\frac{\mathrm{\μ}\mathrm{\φ}}{4\mathrm{\Δ}Pt}\{y_t^2\[2ln\left(\frac{y_t}{R_0}\right)-1\]+R_0^2\}---\left(3\right)$

其中ΔP為注口與流動前沿之間的壓力差，R₀為注口半徑，φ為孔隙率，μ為液體的粘度，x_t為t時樹脂流動前沿在x方向與注口的距離，y_t為t時樹脂流動前沿在y方向與注口的距離，K_x、K_y為面內滲透率；

令通過拍攝和記錄不同時間下流動前沿位置x_t、y_t，就可分別計算G_x、G_y，并對時間t作圖，所作直線的斜率即為面內滲透率K_x、K_y。