在分析國(guó)內(nèi)外復(fù)合材料預(yù)制體成形技術(shù)與裝備研究現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,分析了復(fù)合材料構(gòu)件的成形制造目前存在用工密集制造效率低、形性精確成形調(diào)控難、成形過(guò)程自動(dòng)化程度低等問(wèn)題,介紹了數(shù)字化柔性導(dǎo)向三維織造成形方法和變曲率預(yù)制體鋪放-纏繞-針刺一體化成形方法,提出了復(fù)合材料構(gòu)件成形技術(shù)與裝備的未來(lái)發(fā)展建議,以推動(dòng)復(fù)合材料構(gòu)件高效率、高性能、高質(zhì)量的自動(dòng)化數(shù)字化成形制造技術(shù)發(fā)展,更好地提升基于纖維預(yù)制體復(fù)合材料構(gòu)件制造水平。 

【文章來(lái)源】：科技導(dǎo)報(bào). 2020,38(14)北大核心CSCD

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復(fù)合材料構(gòu)件數(shù)字化柔性導(dǎo)向三維織造成形方法

柔性導(dǎo)向三維織造技術(shù)在復(fù)合材料預(yù)制體的厚度方向引入了導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)既可以勾勒出預(yù)制體輪廓，實(shí)現(xiàn)近凈成形，又方便引入Z向纖維，增強(qiáng)預(yù)制體層間結(jié)合力。為了提高織造效率，研究了多束纖維協(xié)同鋪放方法，即基于復(fù)合材料構(gòu)件的CAD數(shù)字模型，分層提取截面信息，并自動(dòng)規(guī)劃織造路徑，利用多軸自動(dòng)控制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)攜紗裝置協(xié)同運(yùn)動(dòng)，完成多束纖維的同步織造。多束纖維協(xié)同鋪放系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)纖維定速、定長(zhǎng)、張力在線調(diào)節(jié)的精準(zhǔn)織造，在提高纖維鋪放效率的同時(shí)降低纖維損傷。為實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料預(yù)制體層間致密度精確控制，建立了預(yù)制體壓實(shí)模型（圖2），研究了壓實(shí)載荷隨預(yù)制體高度變化的規(guī)律（圖3），纖維體積分?jǐn)?shù)較低時(shí)，預(yù)制體可壓縮性取決于預(yù)制體的內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)，體積分?jǐn)?shù)很高時(shí)，可壓縮性取決于纖維實(shí)體的性能�；诶w維層壓縮變形行為，開(kāi)發(fā)出變壓力振動(dòng)循環(huán)加載壓實(shí)工藝，可逐步消除纖維層回彈特性（圖4），降低纖維在壓實(shí)過(guò)程中的損傷程度，維持預(yù)制體的尺寸穩(wěn)定性。圖3 壓實(shí)力隨預(yù)制體高度變化規(guī)律

壓實(shí)力隨預(yù)制體高度變化規(guī)律

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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