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24.05.2019 | Original Research | Ausgabe 4/2020

International Journal of Material Forming 4/2020

A non-local void dynamics modeling and simulation using the Proper Generalized Decomposition

Zeitschrift:
International Journal of Material Forming > Ausgabe 4/2020
Autoren:
Chady Ghnatios, Pavel Simacek, Francisco Chinesta, Suresh Advani
Wichtige Hinweise

Publisher’s note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

In this work we develop a void filling and void motion dynamics model using volatile pressure and squeeze flow during tape placement process. The void motion and filling are simulated using a non-local model where their presence is reflected in the global macroscale behavior. Local pressure gradients during compression do play a critical role in void dynamics, and hence the need for a non-local model. Deriving a non-local model accounting for all the void motion and dynamics entails a prohibitive number of degrees of freedom, leading to unrealistic computation times with classical solution techniques. Hence, Proper Generalized Decomposition – PGD – is used to solve the aforementioned model. In fact, PGD circumvents the curse of dimensionality by using separated representation of the space coordinates. For example, a 2D problem can be solved as a sequence of 1D problems to find the 2D solution. The non-local model solution sheds light on the fundamental of the void dynamics including their pressure variation, motion and closure mechanisms. Finally, a post treatment of the transient compression of the voids is used to derive conclusions regarding the physics of the void dynamics.

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