復(fù)合材料壓力容器是一種可靠性要求極高的內(nèi)部承壓產(chǎn)品,為使容器壁面均勻承壓,可以采用纖維復(fù)合材料纏繞方法對(duì)其表面進(jìn)行加固,該方法也廣泛應(yīng)用于航天、能源、化工、冶金等高承壓、有高可靠性要求的領(lǐng)域。復(fù)合材料壓力容器的纖維纏繞,由纖維纏繞機(jī)來完成。纖維纏繞機(jī)工作中,纖維纏繞的線型、纏繞精度及纏繞張力的控制等直接影響著壓力容器承壓后的力學(xué)性能,因此纏繞機(jī)的工作性能直接決定著纖維纏繞復(fù)合材料壓力容器的承壓能力及可靠性。國內(nèi)的數(shù)控纖維纏繞機(jī)由于受到控制技術(shù)和設(shè)備生產(chǎn)能力的制約,該類設(shè)備的技術(shù)水平僅局限在四軸聯(lián)動(dòng)范圍,且自動(dòng)化程度低,制品適應(yīng)性及柔性差,無法保證高性能及復(fù)雜結(jié)構(gòu)纖維纏繞復(fù)合材料制品的質(zhì)量。目前國內(nèi)使用的高精度數(shù)控纏繞機(jī)（三軸聯(lián)動(dòng)以上）,主要依靠購置國外設(shè)備。而大型纖維纏繞設(shè)備,尤其是五軸聯(lián)動(dòng)以上的設(shè)備,美國及歐盟等對(duì)我國有嚴(yán)格的出口限制。針對(duì)以上問題,論文以基于六自由度機(jī)器人平臺(tái)的復(fù)合材料壓力容器纖維纏繞機(jī)為研究對(duì)象,以除主軸旋轉(zhuǎn)外,纖維纏繞過程全部由機(jī)器人完成且纏繞制品的形狀不拘泥固定的模式,纏繞穩(wěn)定性好、精度高、效率高、成本低為研究目標(biāo),主要進(jìn)行了以下內(nèi)容的研究:第一、完成了基于六... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究的目的及意義
    1.2 纖維纏繞機(jī)及工藝的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 本課題研究?jī)?nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 機(jī)器人平臺(tái)復(fù)合材料壓力容器纖維纏繞機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.1 纏繞機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
    2.2 纏繞機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.1 纏繞機(jī)主體支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.2.2 卡盤夾緊裝置
        2.2.3 纏繞機(jī)主軸設(shè)計(jì)
        2.2.4 伺服聯(lián)軸器的選擇
        2.2.5 交流伺服電機(jī)的選型
    2.3 機(jī)器人平臺(tái)復(fù)合材料壓力容器纖維纏繞設(shè)備
    2.4 本章小結(jié)
第三章 機(jī)器人平臺(tái)復(fù)合材料壓力容器纏繞線型設(shè)計(jì)及軌跡規(guī)劃
    3.1 纖維纏繞基本線型
        3.1.1 環(huán)向纏繞
        3.1.2 螺旋纏繞
        3.1.3 縱向纏繞
    3.2 纖維纏繞的基本原理
    3.3 復(fù)合材料壓力容器纖維纏繞線型設(shè)計(jì)
        3.3.1 復(fù)合材料壓力容器筒身測(cè)地線纏繞算法
        3.3.2 橢球面測(cè)地線算法
        3.3.3 壓力容器封頭的芯模轉(zhuǎn)角與落紗點(diǎn)軌跡的關(guān)系
        3.3.4 芯模相對(duì)絲嘴的坐標(biāo)
        3.3.5 纏繞機(jī)旋轉(zhuǎn)角度分析
        3.3.6 機(jī)器人纏繞工藝流程分析
    3.4 機(jī)器人平臺(tái)纏繞運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃
        3.4.1 機(jī)器人D-H參數(shù)化建模
        3.4.2 恒定自由纖維長(zhǎng)度的機(jī)器人平臺(tái)纏繞運(yùn)動(dòng)軌跡
    3.5 本章小結(jié)
第三章 機(jī)器人平臺(tái)復(fù)合材料壓力容器纏繞線型設(shè)計(jì)及軌跡規(guī)劃
    4.1 基于ADAMS的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程及求解
        4.1.1 笛卡爾廣義坐標(biāo)系
        4.1.2 ADAMS多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程
        4.1.3 動(dòng)力學(xué)方程的求解
    4.2 機(jī)器人平臺(tái)纏繞設(shè)備動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型
    4.3 機(jī)器人平臺(tái)纏繞設(shè)備動(dòng)力學(xué)計(jì)算結(jié)果及分析
        4.3.1 機(jī)器人平臺(tái)動(dòng)力學(xué)計(jì)算結(jié)果及分析
        4.3.2 纏繞機(jī)動(dòng)力學(xué)計(jì)算結(jié)果及分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 機(jī)器人平臺(tái)復(fù)合材料壓力容器纖維纏繞設(shè)備有限元分析
    5.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)有限元方程及求解
    5.2 機(jī)器人平臺(tái)纖維纏繞設(shè)備構(gòu)件的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)有限元計(jì)算模型
        5.2.1 材料屬性及邊界條件
        5.2.2 有限元計(jì)算模型
    5.3 機(jī)器人平臺(tái)纖維纏繞設(shè)備構(gòu)件的有限元計(jì)算結(jié)果
        5.3.1 機(jī)器人平臺(tái)組成構(gòu)件的有限元計(jì)算結(jié)果及分析
        5.3.2 纏繞機(jī)主體支撐構(gòu)件的有限元計(jì)算結(jié)果及分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間主要成果
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于NUM1020數(shù)控系統(tǒng)的纏繞機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 周銘一.哈爾濱理工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：2979375