三通管是一種常用的連接件,主要用于流體運(yùn)輸和結(jié)構(gòu)支撐。樹(shù)脂基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料以樹(shù)脂為基體,纖維為增強(qiáng)相。由其成型的復(fù)合材料三通管比強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好,兼具了金屬管道和塑料管道的優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域。但目前三通管的纖維纏繞成型工藝還停留在手工成型階段,產(chǎn)品一致性差,成型效率低。本文以等徑三通管為研究對(duì)象,旨在攻克三通管纖維纏繞CAD/CAM技術(shù),實(shí)現(xiàn)三通管的自動(dòng)化纏繞。本文遵循“先分后總”的軌跡設(shè)計(jì)思路,提出了設(shè)計(jì)面片的概念,將三通管軌跡設(shè)計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圓柱、圓環(huán)和平面面片的軌跡設(shè)計(jì)問(wèn)題。通過(guò)分析T形結(jié)和直管的外形特點(diǎn),得到了軌跡需遵循的對(duì)稱性規(guī)律和纏繞方向規(guī)律。并以此為基礎(chǔ),通過(guò)綜合各面片及其邊界的拓?fù)湫畔?完成了T形結(jié)和直管的非測(cè)地線軌跡生成算法。為了得到一條連續(xù)的軌跡,需要連接直管上各段的軌跡。本文將直管軌跡分為內(nèi)外軌跡,證明了只要直管上存在外部軌跡,就存在不成環(huán)連接方式的定理,并給出了不成環(huán)的連接算法。根據(jù)纏繞軟件反饋的未布滿區(qū)域,通過(guò)在未布滿區(qū)域上添加新的設(shè)計(jì)點(diǎn)生成纏繞軌跡,實(shí)現(xiàn)了三通管的布滿。根據(jù)纏繞設(shè)備結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式,對(duì)纏繞軌跡進(jìn)行了后置處理。通過(guò)將出紗點(diǎn)約束在... 

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源及研究的背景和意義
        1.1.1 課題的來(lái)源
        1.1.2 課題研究的背景和意義
    1.2 纖維纏繞軌跡規(guī)劃的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 局部軌跡規(guī)劃
        1.2.2 全局布滿分析
    1.3 纖維纏繞CAD/CAM技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.4 目前存在的問(wèn)題與不足
    1.5 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 三通管纏繞軌跡設(shè)計(jì)方法
    2.1 三通管的纏繞軌跡特點(diǎn)分析
        2.1.1 設(shè)計(jì)面片的概念
        2.1.2 T形結(jié)纏繞軌跡的特點(diǎn)
        2.1.3 直管纏繞軌跡的特點(diǎn)
    2.2 曲面的軌跡生成方法
        2.2.1 T形結(jié)的軌跡生成算法
        2.2.2 直管的軌跡生成算法
        2.2.3 軌跡連接算法
    2.3 纏繞軌跡的布滿分析
        2.3.1 T形結(jié)布滿
        2.3.2 直管布滿
    2.4 本章小結(jié)
第3章 纏繞軌跡后置處理方法
    3.1 出紗點(diǎn)位置求解
    3.2 出紗點(diǎn)引起的干涉分析
        3.2.1 纏繞設(shè)備和模具干涉
        3.2.2 纖維和模具干涉
    3.3 運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)解算
        3.3.1 四坐標(biāo)解算
        3.3.2 五坐標(biāo)解算
    3.4 本章小結(jié)
第4章 CAD/CAM軟件開(kāi)發(fā)及纏繞實(shí)驗(yàn)
    4.1 軟件架構(gòu)及界面
    4.2 三通管設(shè)計(jì)及顯示
    4.3 纖維束顯示
    4.4 交互技術(shù)
    4.5 纏繞實(shí)驗(yàn)
        4.5.1 桌面纏繞機(jī)纏繞
        4.5.2 機(jī)器人纏繞
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不等開(kāi)口纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料纏繞殼體非測(cè)地線線型設(shè)計(jì)[J]. 郭凱特,王春,文立華,校金友.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]復(fù)合材料纏繞接頭拉伸失效性能有限元分析[J]. 雷良超,周光明,陸方舟,馮果,劉偉先,陳建農(nóng).  兵器裝備工程學(xué)報(bào). 2018(04)
[3]非金屬?gòu)?fù)合材料管道綜述[J]. 李曉平,李愚,王茀璽,崔可心,周艷紅.  石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督. 2017(10)
[4]復(fù)合材料帶纏繞成型過(guò)程建模及工藝參數(shù)優(yōu)化[J]. 俞濤,史耀耀,鄧博,何曉東,康超,宋士博.  固體火箭技術(shù). 2017(05)
[5]碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料汽車保險(xiǎn)杠的輕量化設(shè)計(jì)[J]. 王慶,盧家海,劉釗,朱平.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[6]面向汽車輕量化應(yīng)用的碳纖維復(fù)合材料關(guān)鍵技術(shù)[J]. 宋燕利,楊龍,郭巍,華林.  材料導(dǎo)報(bào). 2016(17)
[7]基于CATIA二次開(kāi)發(fā)的T形管纖維纏繞研究[J]. 韋躍峰,韓振宇,富宏亞,路華,鄭玉權(quán).  纖維復(fù)合材料. 2015(04)
[8]纖維纏繞技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王瑛琪,蓋登宇,宋以國(guó).  材料導(dǎo)報(bào). 2011(05)
[9]纖維纏繞/鋪帶/鋪絲成型設(shè)備的發(fā)展?fàn)顩r[J]. 富宏亞,韓振宇,路華.  航空制造技術(shù). 2009(22)
[10]基于非測(cè)地線理論五坐標(biāo)纏繞的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 文立偉,路華,富宏亞.  玻璃鋼/復(fù)合材料. 2008(02)

博士論文
[1]異型件面片纏繞成型軌跡規(guī)劃的研究[D]. 王顯峰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[2]纖維纏繞復(fù)合材料彎管CAD/CAM系統(tǒng)[D]. 李海晟.浙江大學(xué) 2002

碩士論文
[1]基于機(jī)器人的纖維纏繞CAD/CAM系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 孫棟.哈爾濱理工大學(xué) 2018
[2]基于機(jī)器人的T型管纏繞線型設(shè)計(jì)及軌跡規(guī)劃[D]. 張思博.哈爾濱理工大學(xué) 2018
[3]回轉(zhuǎn)體纏繞線型設(shè)計(jì)及軌跡規(guī)劃研究[D]. 楊紅紅.哈爾濱理工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3682223