發(fā)布時間：2017-07-29 08:19

  本文關(guān)鍵詞：大承載桁架紡錘形復(fù)合材料管件成型工藝研究

  更多相關(guān)文章： 紡錘形管件 等壁厚纏繞 水溶性芯模 CADwind 工藝優(yōu)化

【摘要】：樹脂基復(fù)合材料桁架管件具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗化學(xué)腐蝕性和重量較輕等優(yōu)點(diǎn),所以其被廣泛應(yīng)用于航天工程領(lǐng)域。傳統(tǒng)的復(fù)合材料桁架使用的是等截面的方形或圓形管件,但是載人登月探測器相比于嫦娥三號和嫦娥五號探測器,承載能力有了更高的要求。因此設(shè)計出了直徑大接頭小的紡錘形管件。本文主要對復(fù)合材料紡錘形管件的成型工藝進(jìn)行研究,運(yùn)用纖維穩(wěn)定纏繞原理和微分幾何計算出纖維穩(wěn)定纏繞的條件,并運(yùn)用纏繞軟件CADwind對其計算結(jié)果進(jìn)行驗證,通過對紡錘形管件實驗件進(jìn)行分析,找出成型工藝的不足之處并對其進(jìn)行優(yōu)化,使其工藝過程更加完善,最終獲得了質(zhì)量優(yōu)良的紡錘形管件。主要研究如下:(1)運(yùn)用纖維穩(wěn)定纏繞原理和微分幾何的知識,推導(dǎo)出圓錐等壁厚纏繞的非測地線的條件。(2)運(yùn)用纖維穩(wěn)定纏繞原理和微分幾何的知識,推導(dǎo)出圓柱封頭穩(wěn)定纏繞的最小長度的條件。(3)運(yùn)用纖維纏繞軟件CADwind完成對紡錘形管件的編程,同時完成對圓錐等壁厚纏繞和圓柱封頭穩(wěn)定纏繞的最小長度公式的驗證。(4)根據(jù)紡錘管件的特點(diǎn)設(shè)計出紡錘形管件的水溶性芯模,并完成芯模的車削加工和表面處理。(5)通過對實驗件進(jìn)行分析,找出成型工藝的不足之處并對其進(jìn)行優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】：紡錘形管件 等壁厚纏繞 水溶性芯模 CADwind 工藝優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：北華航天工業(yè)學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V46
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 復(fù)合材料概述9
• 1.2 樹脂基復(fù)合材料成型方法9-11
• 1.2.1 接觸成型工藝10
• 1.2.2 拉擠成型工藝10
• 1.2.3 模壓成型工藝10
• 1.2.4 纏繞成型工藝10-11
• 1.2.5 鋪放成型工藝11
• 1.2.6 RTM成型工藝11
• 1.3 纖維纏繞工藝研究現(xiàn)狀11-16
• 1.3.1 纏繞的概念11-12
• 1.3.2 纏繞的工藝方法12
• 1.3.3 纏繞理論12-13
• 1.3.4 纖維纏繞制品的應(yīng)用13
• 1.3.5 纖維纏繞工藝國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.4 選題背景及研究意義16
• 1.5 本論文主要研究內(nèi)容16-17
• 1.6 本章小結(jié)17-18
• 第2章 紡錘形管件纏繞分析18-36
• 2.1 管件纖維纏繞規(guī)律的概述18
• 2.2 纖維纏繞18-20
• 2.2.1 測地線纏繞18-19
• 2.2.2 非測地線纏繞19-20
• 2.3 紡錘形管件穩(wěn)定纏繞分析20-28
• 2.3.1 紡錘形管件圓錐段幾何特征20-21
• 2.3.2 紡錘形管件圓錐段曲面上的非測地線21-24
• 2.3.3 紡錘形管件圓錐曲面等壁厚纏繞非測地線纏繞判據(jù)24-27
• 2.3.4 紡錘形管件兩端封頭穩(wěn)定纏繞判據(jù)27-28
• 2.4 總體線型分析28-35
• 2.4.1 纏繞中心角分析28
• 2.4.2 概念定義28-30
• 2.4.3 切點(diǎn)數(shù)分析30-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第3章 基于CADwind纏繞軟件紡錘形管件線型的仿真36-44
• 3.1 CADwind纏繞軟件36-37
• 3.1.1 幾何芯模模塊36-37
• 3.1.2 三維顯示模塊37
• 3.1.3 纏繞計算模塊37
• 3.1.4 后處理模塊37
• 3.1.5 機(jī)床參數(shù)模塊37
• 3.2 CADwind纏繞軟件流程37-38
• 3.3 CADwind纏繞軟件對紡錘形管件仿真38-42
• 3.3.1 建立芯模的CAD模型38-39
• 3.3.2 設(shè)置材料參數(shù)39
• 3.3.3 計算纏繞軌跡或纏繞線型39-42
• 3.3.4 生成纏繞控制數(shù)據(jù)42
• 3.4 本章小結(jié)42-44
• 第4章 水溶性芯模設(shè)計與制造44-51
• 4.1 水溶性材料概述44-45
• 4.1.1 尿素水溶材料44-45
• 4.1.2 石膏水溶材料45
• 4.1.3 鹽類水溶材料45
• 4.2 水溶性芯模結(jié)構(gòu)設(shè)計45-48
• 4.3 Aquacore系列水溶性材料概述48
• 4.4 水溶性材料芯模制作工藝流程48-49
• 4.5 水溶性芯模的制造49-50
• 4.5.1 水溶性芯模毛坯制作和車削加工49-50
• 4.5.2 水溶性芯模表面處理50
• 4.6 本章小結(jié)50-51
• 第5章 大承載紡錘形復(fù)合材料管件制備工藝與改進(jìn)51-58
• 5.1 大承載紡錘形管件制備工藝流程51-52
• 5.2 水溶性芯模的包覆52
• 5.3 紡錘形管件的纏繞52-53
• 5.4 紡錘形管件的固化53
• 5.5 紡錘形管件的脫模及后處理53
• 5.6 紡錘形管件試驗產(chǎn)生的缺陷及改進(jìn)措施53-54
• 5.7 紡錘形管件芯模的改進(jìn)54
• 5.8 紡錘形管件制備工藝改進(jìn)54-56
• 5.8.1 紡錘形管件改進(jìn)后的工藝流程54-55
• 5.8.2 水溶性芯模的包覆55-56
• 5.8.3 紡錘形管件的固化56
• 5.9 紡錘形管件的脫模及后處理56
• 5.10 本章小結(jié)56-58
• 第6章 結(jié)論58-59
• 6.1 創(chuàng)新點(diǎn)58
• 6.2 展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 致謝63

【引證文獻(xiàn)】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊華英;;熱固性復(fù)合材料纖維纏繞工藝的關(guān)鍵技術(shù)[A];中國玻璃鋼原材料市場暨玻璃鋼最新技術(shù)工藝高層論壇論文集[C];2009年

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本文編號：588209