Wicklungsrechner

Berechnen Sie die Dicke der einzelnen Schichten für einen filamentgewickelten Verbundwerkstoff.

Navigieren Sie zu Dienstprogramme > Wicklungsrechner, um das Fenster unten anzuzeigen.

Wie oben gezeigt, stehen acht Felder zum Definieren der Details des zu analysierenden Wickelverfahrens zur Verfügung:

1. Fasertyp: Zeigt den Fasertyp an, der verwendet werden soll, wenn Sie einen neuen Layer (Schicht) zum Layup hinzufügen. Die Fasertypen in diesem Fenster sind dieselben Fasern wie in der Dateistruktur in der Verzweigung Fasern. Dadurch wird auch die Faserendfläche (gesamte Querschnittsfläche, mit der ein Fasergarn zur Layerdicke beiträgt) festgelegt, die bei der Wicklungsberechnung verwendet wird.
2. Gleichwertiger Aufnahmedorn-Außendurchmesser: Gibt den Durchmesser des Aufnahmedorns an, auf dem die Wicklung durchgeführt wird. Für nicht-kreisförmige Querschnitte wird der Durchmesser des Aufnahmedorns bestimmt, indem die Länge des Umfangs durch π geteilt wird.
3. Optionen zur Layererstellung: Die Schaltflächen Layer hinzufügen, Symmetrisch und Wiederholen dienen zum Erstellen des Filamentwicklungs-Layups (weitere Informationen finden Sie unter Erstellen eines neuen Laminats). Ein Filamentwicklungs-Layer besteht in der Regel aus einem Winkel von ±θ. Bei der Filamentwicklung wird im Winkel von + θ und von -θ auf den Aufnahmedorn gewickelt. Dieses Problem tritt auf, wenn sich der Faserförderkopf über dem Aufnahmedorn vor und zurück bewegt, wenn er sich dreht.
4. Gesamte berechnete Layup-Dicke: Gesamtdicke aller hinzugefügten gewickelten Layer.
5. Schicht-Layer der Wicklung: Hier werden die Schicht-Layer hinzugefügt. Die Datenspalten sind wie folgt definiert:
   • Fasertyp: Fasertyp für den Layer oder die Lage.
   • +/- Grad: Der Wicklungswinkel relativ zur Längsachse des Aufnahmedorns. Der Rechner nimmt einen Wicklungslayer von ±θ an (z. B. nimmt der Rechner bei einer Eingabe von 20° einen Layer von ±20° an). Die Eingabewinkel können nur zwischen -90° und 90° betragen.
     • Die Winkel liegen in der Regel im Bereich von ±5° bis ±85° relativ zur Längsachse des Aufnahmedorns. Diese Winkel werden als spiralförmige Winkel bezeichnet.
     • Wenn eine Faser um den Kreisumfang eines Aufnahmedorns gewickelt wird, während sie sich langsam entlang der Länge des Aufnahmedorns vorwärts bewegt, wird diese Wicklung als Ring-Layer bezeichnet. Dieser Layer wird sehr nahe an 90° relativ zur Achse des Aufnahmedorns gewickelt. Ein Ring-Layer wird normalerweise in nur einem Vorgang, von einem Ende des Aufnahmedorns zum anderen, auf den Aufnahmedorn gewickelt.
     • Eingabewinkel von ±90° führen zu unrealistischen Dicken. Daher können Ring-Winkel für die Wicklung wie folgt bestimmt werden:

       cos^-1 (Bandbreite/Kreisumfang)

   • %Vf: Der Prozentanteil des Faservolumens für einen bestimmten Layer. Dieser Wert muss als Prozentsatz eingegeben werden, nicht als Dezimalzahl (d. h. 60 anstatt 0.60).
   • Anzahl Garne: Anzahl der Garne, die für die einzelnen Layer auf den Aufnahmedorn gewickelt werden. Als Garn wird ein Faden oder ein Roving einer Faser bezeichnet. Beispiel: Ein Garn aus 12.000 Graphit-Filamenten. In der Regel wird mehr als ein Fasergarn gleichzeitig gewickelt. Diese Sammlung von Garnen bildet ein abgeflachtes Band, das als Wickelband bezeichnet wird.
   • Anzahl Umwicklungen: Gesamtanzahl der Umwicklungen in einem Layer. Bei einer Umwicklung wird der Wickelkopf quer von einem Ende des Aufnahmedorns und zurück durchlaufen. Eine Ring-Wicklung um den Aufnahmedorn herum bedeckt den Aufnahmedorn mit 0.5 Umwicklungen. Geben Sie daher immer 0.5 Umwicklungen für die Ring-Layer ein.
   • %Vv: Prozentanteil des Hohlraumvolumens. Die Schichtdicke wird um diesen Prozentsatz erhöht, wenn Sie einen Wert größer null eingeben. Dieser Wert muss zwischen 0 % und 30 % liegen und als Prozentsatz eingegeben werden, nicht als Dezimalzahl (d. h. 10 anstatt 0.10).
   • BW (in.): Die gesamte Breite des Wickelbands (enthält alle Garne in einem Band). Dies muss in der Regel am Aufnahmedorn gemessen werden, während das Band gewickelt wird. Die hier eingegebene Breite hat keine Auswirkungen auf die Layer-Dicke. Sie wird nur verwendet, um den Prozentanteil der Bandüberlappung zu berechnen.
   • %LaP: Prozentanteil der Bandüberlappung (+%) oder des Bandabstands (-%) relativ zum gesamten Kreisumfang für einen bestimmten Layer.
   • Dicke (in): Gesamtdicke des Layers (±).
6. Berechnen: Führen Sie nach der Eingabe die Analyse durch, indem Sie auf die Schaltfläche Berechnen klicken. Die Ausgabefelder zeigen die Ergebnisse der definierten Analyse an. Die folgenden berechneten Ergebnisse werden angezeigt:
   • %LAP: Prozentanteil der Bandüberlappung (+%) oder des Bandabstands (-%) relativ zum gesamten Kreisumfang für einen bestimmten Layer (z. B. bedeutet 84 %, dass die Bänder die Bandbreite um 84 % überlappen, wenn in Richtung des Kreisumfangs aufgelöst wird). Die %LAP müssen zwischen 100 % und -100 % liegen.
   • Dicke: Die Gesamtdicke des Layers (±) auf Grundlage der Eingabe.
   • Gesamte berechnete Layup-Dicke: Gesamtdicke aller hinzugefügten gewickelten Layer.
7. Exportieren: Klicken Sie auf Exportieren, um die tabellarischen Ergebnisse im Ausfall-Hüllendiagramm in eine CSV-Datei zu exportieren, die mit Microsoft Excel kompatibel ist.
8. Vorlage erstellen: Speichern Sie das berechnete Wickel-Layup als Vorlage in der Verzweigung Dicke-/Winkelvorlage der Daten-Dateistruktur.