【摘要】：環(huán)形編織技術(shù)在復(fù)合材料成型過(guò)程中具有異型件一次編織成型、整體性高等特性。增強(qiáng)體中絲束軌跡對(duì)于編織復(fù)合材料性能提升有直接影響。本論文研究的內(nèi)容是針對(duì)復(fù)雜等截面芯軸的環(huán)形編織絲束軌跡預(yù)測(cè)算法及其實(shí)現(xiàn)。本文在介紹相關(guān)的研究背景、意義以及國(guó)內(nèi)外相關(guān)內(nèi)容研究現(xiàn)狀之后,圍繞絲束軌跡預(yù)測(cè)算法的原理、實(shí)現(xiàn)以及驗(yàn)證展開(kāi)論述。首先介紹環(huán)形編織原理和組成,然后將編織過(guò)程簡(jiǎn)化。在分析了針對(duì)規(guī)則芯軸的分析預(yù)測(cè)方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,基于傳統(tǒng)方法和有限元網(wǎng)格劃分方法更進(jìn)一步地提出了一種能夠適應(yīng)復(fù)雜等截面芯軸的數(shù)字化絲束軌跡預(yù)測(cè)方法。該方法采用網(wǎng)格劃分芯軸表面,通過(guò)初始化設(shè)置得到所有的初始點(diǎn)位置信息。根據(jù)等截面芯軸的幾何特性計(jì)算得到芯軸表面的單根絲束軌跡,獲得由所有絲束軌跡組成的編織預(yù)成型體幾何形狀。其次,環(huán)形編織過(guò)程仿真實(shí)現(xiàn)章節(jié)中主要介紹上述提出的算法如何在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)并且結(jié)果顯示。環(huán)形編織的數(shù)值仿真過(guò)程基于.net集成OpenTK圖形庫(kù)和以輸入輸出的接口形式的dll動(dòng)態(tài)庫(kù)模塊化概念的設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn),可以十分方便地進(jìn)行模塊移植和二次利用。本文還詳細(xì)講解了各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)思路以及代碼實(shí)現(xiàn),其中主要包括上述幾何算法如何在程序中實(shí)現(xiàn)的核心算法模塊等。然后進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),對(duì)仿真數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。通過(guò)3D打印技術(shù)制備了具有復(fù)雜截面的試驗(yàn)芯軸,在不同收斂區(qū)長(zhǎng)度和牽引速度條件下進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。最后對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)。認(rèn)為復(fù)雜截面芯軸的形狀變化較多,很難使用傳統(tǒng)方法表達(dá)。使用本文的數(shù)值方法,可以通過(guò)編織過(guò)程中釋放量、消耗量和收斂區(qū)域?qū)崟r(shí)長(zhǎng)度,詳細(xì)精確地分析芯軸截面形狀、卷取速度大小和收斂區(qū)域長(zhǎng)度的變化引起的絲束最終的編織結(jié)構(gòu)變化規(guī)律。同時(shí)也為后續(xù)研究提出進(jìn)一步工作建議。
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TB33

【參考文獻(xiàn)】

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1 楊超群;王俊勃;李宗迎;董紅坤;賀辛亥;;三維編織技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J];棉紡織技術(shù);2014年07期

2 曾濤;姜黎黎;;三維編織復(fù)合材料力學(xué)性能研究進(jìn)展[J];哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào);2011年01期

3 邵將;溫衛(wèi)東;崔海濤;;三維縱橫步進(jìn)編織預(yù)成型件的計(jì)算機(jī)仿真[J];紡織學(xué)報(bào);2008年09期

4 盧子興,楊振宇,李仲平;三維編織復(fù)合材料力學(xué)行為研究進(jìn)展[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2004年02期

5 李嘉祿,孫穎;二步法方型三維編織預(yù)制件編織結(jié)構(gòu)參數(shù)與工藝參數(shù)[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2003年02期

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1 何芳;三維編織超高分子量聚乙烯纖維/碳纖維混雜復(fù)合材料性能研究[D];天津大學(xué);2006年

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本文編號(hào)：2528175