夫琅和费研究人员开发模拟工具,以生产更高效,灵活的无纺布

高科技材料无纺布:项目经理Simone Gramsch博士与她的团队开发了仿真工具FIDYST。对纤维在气流中的运动进行模拟可以改善非织造材料的生产。欧洲杯足球竞彩Copyright©Fraunhofer ITWM

无纺布已经成为人们日常生活中必不可少的一部分。由一个弗劳恩霍夫研究所使无纺布产品的生产更加灵活高效。

这是第一次,它已经成为可能模拟纤维运动的湍流与FIDYST工具。这是一个有一百多年历史的理论的真正创新和突破。

由于非织造材料通常是隐藏的欧洲杯足球竞彩,它们是不可见的。然而,如果有人找他们,他们到处都可以找到,一个过滤器在厨房排气帽兜,绝缘在房子的墙壁,化妆棉在浴室,在沙发垫,衬在冬季夹克,在电缆作为分离层,或在汽车隔音垫。

高吸水性的无纺布甚至可以在小孩的尿布中找到。这种无纺布材料是一种高性能、多用途的材料,已经成为人们日常生活中不可缺少的材料。因此,机械工程师和纺织制造商有兴趣保持非织造材料的生产尽可能灵活和高效。欧洲杯足球竞彩

这个特殊的软件,被称为FIDYST工具(光纤动力学仿真工具),是由位于凯泽斯劳滕的Fraunhofer工业数学研究所ITWM开发的。它模拟了纤维在紊流中的运动。在非织造材料的生产过程中,纱线或纤维在空气的帮助下被拉伸并沉积在传送带欧洲杯足球竞彩上。

随后,可根据气流的温度和速度生产具有所需强度、结构和密度的无纺布产品。随机纤维网是一种应用广泛的纤维网,在这种纤维网中,每一根纤维都呈现不同的方向,形成一个随机的纤维网,同时又坚固又庞大。

新开发的模拟软件FIDYST可以确定纤维在气流中运动的精确程度,以及它们在传送带上的降落方向。在模拟气流后,用户只需在软件中输入纤维材料的性能。

然后,该软件模拟了数千种纤维的动态行为。该软件甚至可以模拟纤维混合物。结果可以以三维形式显示。

例如,这些数据可以帮助制造商以有针对性的方式增强空气流量。这有助于生产符合要求规格的非织造布,同时减少能源和原材料的消耗。软件模拟可以确定,通过改变机器的配置,只需更少的纤维就可以生产出具有所需强度和结构的非织造布。

夫琅和费工具不仅帮助纺织制造商,谁想要精确配置他们的机器所需的非织造产品。

机械工程师也可以用它来创造尽可能高效和灵活的机器。

Simone Gramsch博士,FIDYST ITWM项目经理

尽管其复杂的计算操作,FIDYST工具不依赖昂贵的、高性能的计算机或数据中心。它满足于传统的高性能pc,并可在Linux和Windows平台上运行。

夫琅和费的独到之处

计算完成后,可以将数据以“EnSight Gold Case”文件格式导出,并进行可视化分析。该文件格式在管理各种流动力学的可视化和分析的应用程序中是标准的,例如在汽车和飞机工程中,以及在医学和运动中。

FIDYST工具的背后是一个真正的世界第一。首次实现了对气流中纤维的动态特性的精确模拟和预测。

这是多年研究和几篇博士论文的成果。不过,这是值得的;FIDYST有一个独特的特点。

西蒙博士GramschFIDYST项目经理ITWM

ITWM将该软件授权给纺织制造商或机械工程师。“如果有必要,我们也提供FIDYST服务;然后,所有的模拟都根据客户的规格在我们的计算机上执行。”Gramsch说。因此,当涉及到特别复杂和计算机密集型项目时,这是有用的。

这个话题可能会让数学爱好者更感兴趣,还有一个原因。100多年前,法国数学家Eugène和François Cosserat开发了解释弹性材料行为的方程。欧洲杯足球竞彩以弗劳恩霍夫兄弟的名字命名的Cosserat-Rods理论为弗劳恩霍夫的科学家们奠定了基础。

Fraunhofer的科学家将在日内瓦(2017年4月4日至7日)的INDEX无纺布贸易博览会上展示FIDYST的演示。

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