Determination of convective heat transfer coefficient for hot gas torch (HGT)-assisted automated fiber placement (AFP) for thermoplastic composites
Notice bibliographique
Résumé
In-situ manufacturing of thermoplastic composites using the automated fiber placement (AFP) process consists of heating, consolidation and solidification steps. During the heating step using hot gas torch (HGT) as a moving heat source, the incoming tape and the substrate are heated up to a temperature above the melting point of the thermoplastic matrix. The convective heat transfer occurs between the hot gas flow and the composites in which the convective heat transfer coefficient h plays an important role in the heat transfer mechanism which in turn significantly affects temperature distribution along the length, width and through the thickness of the deposited layers. Temperature is the most important process parameter in AFP in-situ consolidation that affects bonding quality, crystallization and consolidation. Although it is well known the convective heat transfer coefficient h is not constant and has a distribution, most studies have assumed a constant value for h for heat transfer analysis which leads to discrepancy between numerical and experimental results. In this study a new function is proposed to approximate the distribution of the convective heat transfer coefficient h in the vicinity of the nip point. Using the proposed convective heat transfer coefficient distribution, a three-dimensional finite element transient heat transfer analysis is performed to predict temperature distribution in the composite parts. An optimization loop is employed to find the free parameters of the distribution function so that the predicted temperature match experimental data. It is shown that, unlike other studies assuming constant h value, not only maximum temperature can be well predicted, but also predicted heating and cooling curves agree well with experimental results. The cooling rate is of significant importance in crystallization behavior and residual stress calculation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».