ซอฟต์แวร์ดิจิแมท: แพลตฟอร์มสำหรับการจำลองวัสดุคอมโพสิท

โปรแกรมดิจิแมทสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้หลัก 3 ด้าน :  

งานออกแบบด้านวัสดุวิศวกรรมและการทดสอบความแข็งแรงทางกลของวัสดุคอมโพสิทหน้าที่หลักของการนำโปรแกรมดิจิแมทไปใช้ในงานออกแบบวัสดุวิศวกรรม คือ ลดจำนวนการทดลองในห้องปฏิบัติการลงโดยมใช้ดิจิแมทเข้ามาจำลองโครงสร้างวัสดคอมโพสิท ขั้นตอนการทำงานมีดังนี้ เลือกชนิดวัสดุที่นำมาผลิตวัสดุคอมโพสิท เมื่อได้วัสดุคอมโพสิทชนิดใหม่ในแบบจำลองคอมพิวเตอร์แล้ว จึงนำไปทดสอบความแข็งแรงทางกล ซึ่งจะช่วยให้วิศวกรสามารถลดค่าใช้จ่ายและเวลาในการพัฒนาวัสดุคอมโพสิทชนิดใหม่   

 ในงานวิจัยยังช่วยให้นักวิจัยและพัฒนาวัสดุมองเห็นภาพและเข้าใจกลไกการเสียรูปของวัสดุในโครงสร้างระดับจุลภาคของวัสดุคอมโพสิทได้  

การจำลองกระบวนการผลิตวัสดุคอมโพสิท  

โปรแกรมดิจิแมทยังช่วยให้วิศวกรกระบวนการผลิตนั้นสามารถจำลองกระบวนการผลิตเพิ่มเนื้อวัสดุโพลิเมอร์ได้อีกด้วย โซลูชั่นนี้จะช่วยให้วิศวกรกระบวนการคาดการณ์ปัญหาในกระบวนการผลิตและทำนายคุณภาพของชิ้นงานหลังกระบวนการผลิตได้ (ตัวอย่างเช่น ลดการโก่งงอของชิ้นงาน และ ลดความเค้นตกค้างที่เกิดขึ้นได้) ด้วยการทำนายผลกระทบของตัวแปรต่างๆในกระบวนการขึ้นรูปแบบเพิ่มเนื้อวัสดุที่มีผลต่อคุณสมบัติของวัสดุคอมโพสิท       

   

  

วิศวกรออกแบบโครงสร้างวัสดุคอมโพสิท  

วัตถุประสงค์ของวิศวกรออกแบบโครงสร้าง คือ งานออกแบบส่วนวัสดุคอมโพสิท โดยจะเน้นไปที่ประสิทธิภาพของชิ้นงานคอมโพสิทนั้น ซึ่งตัวชิ้นงานจะขึ้นกับตัวแปรต่างๆ เช่น ลักษณะเฉพาะตัวของวัสดุเอง และ ขั้นตอนวิธีการที่ใช้ผลิตและตัวแปรเดินระบบในขั้นตอนการผลิต กุญแจสำคัญในการออกแบบวัสดุคอมโพสิท คือ แบบจำลองคณิตศาสตร์ที่ใช้ทำนายพฤติกรรมการเสียรูปทางกลของวัสดุที่สามารถทำนายได้สอดคล้องกับการทดลองจริงในห้องปฏิบัติการ เพื่อการนี้การทำวิศวกรรมย้อนรอยจึงถูกนำมาใช้ในการศึกษาผลของพารามิเตอร์ต่างๆของวัสดุในโครงสร้างระดับจุลภาค และยังสามารถประยุกต์ใช้กับวัสดุแอนไอโซโทรปิกและมีฐานข้อมูลวัสดุที่ครอบคลุมกลุ่มบริษัทเคมีภัณฑ์ เพื่อให้วิศวกรออกแบบวัสดุคอมโพสิทได้อย่างมีประสิทธิภาพ   แบบจำลองคณิตศาสตร์ทางกลศาสตร์วัสดุที่บรรจุในโปรแกรมสามารถนำมาใช้ทำนายพฤติกรรมการเสียรูปทางกลในโครงสร้างระดับจุลภาคของชิ้นงาน ด้วยการจำลองแบบคู่ควบทำให้สามารถนำดิจิแมทไปใช้ออกแบบวัสดุคอมโพสิทและทดสอบความเสียหายของวัสดุและมีความแม่นยำสูงใกล้เคียงกับผลการทดสอบในห้องปฏิบัติการ  

ดิจิแมท เอ็มเอฟ  

ดิจิแมทเอ็มเอฟเป็นเครื่องมือที่ใช้คำนวณคุณสมบัติระดับมหาภาค และ ประสิทธิภาพของวัสดุคอมโพสิท โดยมีการสร้างแบบจำลองของวัสดุคอมโพสิทโดยใช้แบบจำลองการเสียรูปของวัสดุในเฟสพื้นและเฟสเสริมแรง รวมถึงการกำหนดโครงสร้างระดับจุลภาคและสมบัติทางกล  พฤติกรรมของวัสดุคอมโพสิท นั้น และโครงสร้างทางสัณฐานวิทยาของวัสดุคอมโพสิท เช่น สัดส่วนของสารเติมแต่งลงไป , ความของเส้นใยเสริมแรง , อัตราส่วนการกระจายตัวต่อเฟสของวัสดุ เป็นต้น 

เทคโนโลยีนี้เป็นเป็นโซลูชันเฉพาะทางสำหรับงานออกแบบวัสดุคอมโพสิทเสริมแรง  

   

พลาสติกเสริมแรงด้วยเส้นใยสั้น  
  
•     เทอร์โมพลาสติกเสริมแรงด้วยเส้นใยยาว  
  
•     วัสดุคอมโพสิทเสริมแรงด้วยเส้นใยแบบไม่มีทิศทาง  
  
•     วัสดุคอมโพสิทเสริมแรงดว้ยเส้นใยแบบถัด  

   

ค่าพารามิเตอร์ที่บ่งบอกประสิทธิภาพของวัสดุคอมโพสิทที่สามารถใช้ดิจิแมทเอ็มเอฟทำนายได้:  

•     ความแข็งเกร็ง  

•     ความวิบัติของวัสดุ  

•     ความคืบ  

•     ความล้า  

•     ค่าการนำความร้อนและค่าการนำไฟฟ้า  

ดิจิแมท เอฟอี  

  

ดิจิแมท เอฟอี มีความสามารถของฟังก์ชันที่ใช้จำลองเพื่อศึกษาอิทธิพลของเฟสต่างๆในวัสดุผสม ลักษณะของโครงสร้างจุลภาค สัดส่วนปริมาณเฟส การกระจายตัวของเฟส หรือ รูปร่างของเฟส การยึดเกาะกันของเฟส โดยใช้แบบจำลอง รีพรีเซนเททีฟ วอลุม เอลิเมนต์ โดยจากการป้อนข้อมูลของวัสดุ และ กำหนดโครงสร้างระดับจุลภาค หลังจากนั้นโปรแกรมจะสร้างแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์และส่งไปวิเคราะห์  ผลลัพธ์จากการทำไฟไนต์เอลิเมนต์ จะนำไปแสดงผลลัพธ์ในรูปแบบของการกระจายตัวของความน่าจะเป็น ซึ่งจะเป็นตัวบอกข้อมูลเชิงลึกของแบบจำลอง รีพรีเซนเททีฟ วอลุม เอลิเมนต์  

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *