基于参数化设计的纤维缠绕方法及应用

为了使回转体制品的纤维缠绕线型设计更加简便,提出一种基于参数化设计的纤维缠绕方法,对圆管、容器等回转体制品的线型工艺进行参数化设计。该方法以缠绕理论为核心,将芯模的几何尺寸与缠绕工艺参数进行参数化处理并在设计线型的过程中根据纤维均匀布满的条件对缠绕角进行修正,根据修正后的缠绕角对线型进行设计即输入芯模的几何参数与缠绕工艺参数便可对芯模的缠绕轨迹进行计算。利用VS2010开发环境对该方法进行缠绕软件的实现,经过机器人对软件输出的缠绕代码进行缠绕实验,验证了回转体芯模参数化设计方法的可行性、便捷性及实用性。     

挠度对大长径比复合材料壳体缠绕成型质量影响研究

大长径比复合材料缠绕成型壳体在成型过程中会产生挠度。本文针对挠度对壳体的缠绕线型、缠绕张力和固化残余应力的影响开展研究。通过解析计算和数值仿真建立大长径比复合材料壳体几何模型和有限元模型。分别采用测地线缠绕方法探究挠度对纤维缠绕线型的影响;采用正轴偏轴应变转换方法探究挠度对纤维缠绕张力的影响;采用CHILE本构模型探究挠度对纤维缠绕固化残余应力的影响。通过对大长径比复合材料壳体的仿真分析发现,挠度对纤维缠绕线型影响较小,挠度对纤维缠绕张力有一定的影响,张力随着壳体挠度位移值的增大而增大,挠度对纤维缠绕固化残余应力有一定的影响,且在壳体周向规律分布。     

纤维缠绕复合材料弯管的线型研究

基于测地线建立了复合材料弯管的数学模型,在弯管段两端由圆柱段过渡连接,对其缠绕成型过程进行了研究,采用测地线进行弯管圆环段的缠绕,对于过渡连接的两段圆柱段采用非测地线进行缠绕,对复合材料弯管的纤维稳定缠绕条件进行推导,给出其缠绕线型方程和最小的稳定缠绕角。分析了不同的中心线曲率半径与弯管半径比对缠绕角的影响,并应用MATLAB编程对设计的理论线型进行验证性仿真,证明缠绕线型的可缠绕性以及满足纤维缠绕的基本要求。     

小角度缠绕矩形复合材料管的研究

主要从材料选择、模具设计、线型设计等方面着手,对小角度缠绕矩形复合材料管成型技术进行研究;设计的带挂线模具封头在小角度缠绕下改善了纤维缠绕线型滑线,减少了材料损耗;解决了小角度缠绕矩形复合材料管的缠绕线型稳定问题。实践结果表明:小角度缠绕矩形复合材料管方法可行。     

纤维缠绕线型的计算机辅助设计（CAD）

为了提高纤维缠绕制品的质量,缩短设计周期,本文对纤维缠绕的类型及其规律进行了分析,同时还介绍了利用计算机辅助设计技术进行纤维缠绕线型设计的过程、软件组成及实现方法等。     

90°弯管纤维缠绕机

本文介绍一种90°弯管纤维缠绕机,它由一台电机提供动力并控制运动。缠绕机的缠绕台连续回转,90°弯管芯模由凸轮摆杆机构操纵实现往复摆动,将浸渍过树脂的纤维或带按预定线型缠绕在芯模上,固化后即可得90°纤维缠绕管。螺旋缠绕和环向缠绕的变换由变速箱中的电磁离合器控制,缠绕角的变化由可变链轮组控制。文中介绍了线型设计及工艺实验,为工程应用提供了依据。     

三通管的网格缠绕

本文首先根据缠绕三通管过渡区域的需要对三通管进行建模,然后针对过渡区域的具体情况进行缠绕线型规划,将三通管过渡部分分为三个缠绕区分别设计缠绕线型,并安排线型的缠绕顺序以保证缠绕过程的顺利进行,最后针对网格化后的三通管利用网格缠绕理论查找纤维轨迹落纱点,经后置处理后生成机床缠绕代码进行三通管缠绕成型实验。     

多向纤维缠绕复合材料圆筒的研制

介绍多向纤维缠绕复合材料圆筒的结构特性及其生产设备,比较了加入轴向纤维前后的复合材料圆筒的性能。结果表明,加入轴向纤维后,多向纤维缠绕复合材料圆筒的轴向性能得到了很大的提高,能够满足工业生产中对高内压及轴向载荷下制品可靠性的要求。     

锥体结构单向纤维缠绕线型及程序设计

本文对锥体结构的单向纤维缠绕,应用空间解析几何的知识建立了相应的数学模型,并建立了在相应于四轴缠绕机上的缠绕线型,同时利用VB6.0编制了相应的模拟计算程序,为锥体结构的单向纤维缠绕应用奠定了基础.     

缠绕线型及传动系统的计算机辅助设计

本文采用VisualC 6.0作为程序开发语言，开发出机械式控制纤维缠绕机线型及传动系统计算机辅助设计软件，通过给定缠绕制品的基本参数即可快速计算出纤维缠绕线型的基本规律及传动系统的实际传动比，固定传动比，挂轮传动比，主轴的转速以及环链的长度，链节数，链轮的节圆直径及链轮的排布方式等传动系统的设计，为工程技术人员对纤维缠绕机缠绕线型及传动系统的设计提供了简捷，快速，精确的设计途径。     

纤维缠绕工艺浸胶技术研究进展

本文对干法、湿法和半干法三种纤维缠绕工艺各自的浸胶技术做了重点介绍,分析了其技术的特点和存在的不足.综述了国内外纤维缠绕工艺浸胶技术的现状和研究进展,并对未来纤维缠绕工艺浸胶技术的发展提出展望.     

复合材料纤维缠绕成型CAD/CAM相关技术研究

纤维缠绕成型是制造高强度复合材料制品的一种重要的工艺方法，将CAD／CAM方法应用其中可以大大提高生产效率，降低设计成本。本文提出了纤维缠绕CAD／CAM系统的总体方案，并对其中缠绕数学模型、线型优化、丝嘴轨迹生成等量要组成部分进行了分析与研究，为CAD／CAM系统的开发奠定了理论基础。     

纤维缠绕三通管机械的发展

本文对纤维缠绕三通管机械的发展和研究进行了综合分析，给出了一些典型的制造方法及设备。     

风力叶片的纤维缠绕设计

针对风力发电叶片这种典型的非回转体构件,建立其简化的物理模型和数学模型。并针对叶片主干部分的椭圆柱面,分别推导其测地线和非测地线的微分方程式。在确定封头处缠绕线型时借鉴主干部分纤维缠绕的测地线、非测地线方程,在X、Y两个方向上引入比例系数,两者结合产生缠绕线型。在封头两个平面的交界处,实现纤维由正向缠绕角到反向缠绕角的变化。最后,通过仿真和实验证明了该缠绕设计的可行性。     

FRP／塑料复合管道缠绕工艺控制

本文主要介绍了ＦＲＰ／塑料复合管道工艺技术要求、界面层处理技术、纤维缠绕成型工艺及质量控制。     

纤维单向缠绕成型锥形壳体的研究

本文主要从铺层设计、线型设计、缠绕工艺参数的合理选择及固化成型等方面着手,利用纤维单向缠绕技术对制备锥形壳体的工艺过程进行初步探索研究.实验结果证明,纤维单向缠绕制备锥形壳体具有可行性,是一种新型成型方法.     

纤维缠绕复合材料管件的缠绕图型及纤维波动程度

本文介绍纤维缠绕复合材料管件的图型形成过程,并研究了影响图型的参数及纤维波动程度的计算.研究表明,缠绕图型主要取决于上一循环和下一循环在芯模周向上相隔的等分角数Sp及纤维铺设到紧邻第一次循环铺设的纤维时所完成的循环数Nc.Nc及缠绕角的变化都会影响到纤维波动程度.     

纤维缠绕机传动系统计算机设计的研究

介绍用VC 语言对纤维缠绕机的传动系统进行计算机设计,通过给定缠绕制品的基本参数,可设计计算出缠绕的线型规律及实际传动比、芯模的转速、链轮的布局等传动系统的设计,为工程技术人员对缠绕机传动系统的设计提供了简便、快捷、精确的设计途径。     

一种新型卷绕方式CPW介绍及应用

主要介绍了德国ＮＥＵＭＡＧ公司开发的新型高速卷统方式ＣＰＷ（致密精密卷绕）的工艺技术特点，并对引进和应用该设备技术的生产情况及其产品质量做了对比分析．