Elium热塑性树脂固化温度场分布研究

为了准确地预测Elium树脂的放热性能,基于瞬态非线性热传导方程的树脂固化模型,利用Abaqus仿真软件,建立了Elium树脂固化有限元模型,并对不同厚度Elium树脂的固化过程进行模拟和实验验证。结果表明固化温度的模拟计算结果与实验结果一致,固化峰值温度随着树脂厚度的增加呈现非线性增加趋势,当固化峰值温度接近100℃时,树脂中产生气泡,为优化Elium复合材料成形工艺提供了理论依据。     

基于三角片法矢调整的三角网格模型光顺

提出了一种新的三角网格模型光顺方法。首先,对模型中每个三角片的每个顶点,分别求出其一邻域内所有三角片与当前三角片法矢夹角的变化率。然后,根据这种变化率的不同,相应采用拉普拉斯算子或Kuwahara滤波算子对三角片法矢进行调整。最后,基于调整后的三角片法矢,调整模型中各顶点位置,实现三角网格模型的光顺处理。方法中的拉普拉斯算子,适合于对模型中的非尖锐特征区域的光顺,可以快速取得理想的整体光顺效果;而Kuwahara滤波算子则适合于对模型中的特征区域的法矢调整,能够在去除噪声的同时保留原有特征。另外,本文还提出了一种新的误差估计方法,通过计算模型光顺前后的近似间隙体积,可以得到较精确的模型光顺误差。实例表明,与传统方法相比,本文方法在获得理想光顺效果的同时,能充分保留甚至调整加强模型原有特征且光顺前后模型的变形很小。     

二维编织碳纤维增强树脂复合材料一步法铺层展开

二维编织碳纤维增强树脂复合材料的铺层展开质量对铺覆过程和产品质量有直接且显著的影响。本文针对二维编织碳纤维增强树脂复合材料铺层展开问题进行了研究,建立复合材料材料、随体和全局坐标系,并基于连续介质理论根据坐标系间的转换关系构建了非正交各向异性本构模型;完成了二维编织碳纤维增强树脂复合材料力学性能试验,包括测量复合材料拉伸性能的单向拉伸试验和测量剪切性能的镜框剪切试验;开发了二维编织碳纤维增强树脂复合材料一步法铺层展开算法并基于FORTRAN语言编写了自主可控的一步法铺层展开求解器。计算了口盖零件展开构型,展开构型轮廓线与实验结果分布趋势相同且最大误差仅为5.0 mm,相对误差仅为1.9%;剪切角计算结果与实验分布趋势一致且最大误差仅为4°,验证了一步法铺层展开算法和求解器的有效性。     

封闭差动行星齿轮传动的功率图解法

本文介绍封闭差动行星齿轮传动的功率图解分析法，该方法用于制定功率流向和计算封闭功率十分快捷、方便、清晰。     

应用最小生成树实现点云分割

点云分割是点云参数化、形状识别、编辑造型等领域的关键基础算法。提出一种基于最小生成树的点云模型分割算法,包括生成带状分割边界、区域增长、拆分带状分割边界以及生成最终区域4个步骤。算法采用Snake模型提取分割曲线并向两侧扩展形成带状分割边,利用最小生成树实现区域增长来提取区域内部点,最后拆分带状分割边界并与已有区域合并形成最终区域。实验结果表明,该算法能够有效避免过分割和欠分割,能够生成光顺分割边界,与Level Set分割算法相比具有较高的效率。     

自由曲面叶片数控加工刀具轨迹规划方法

研究了自由曲面叶片数控加工刀具轨迹规划方法。解决了两个问题:(1)叶片曲面建模过程中的布尔操作破坏了曲面参数域,从而在叶尖处造成冗余刀轨,并在叶根处有可能形成干涉;(2)叶片前后缘处曲率半径的剧烈变化导致步长计算容易超差从而造成啃切现象。针对问题(1),本文提出一种新的参数映射方法,将裁剪后的曲面参数域重新映射到一个规范化的参数域上去,并在新的参数域上规划刀轨;针对问题(2),本文提出一种改进的弦截法来计算走刀步长。该方法收敛速度快,且避免了对复杂函数的求导,计算量小。同时本文采用搜索解空间,并修改变量替换方式来避免该方法收敛于错误的解。仿真实例表明,本文方法达到了预期效果,在提高了加工效率的情况下,避免了啃切现象的发生。     

基于UG整体叶轮实体造型研究

整体叶轮是航空航天发动机的重要部件，是影响发动机性能的关键因素，而得到整体叶轮的数字化模型是整体叶轮进行数控加工的必要条件。为此介绍了应用UG软件进行整体叶轮造型的方法和具体过程，提出了在整体叶轮造型中需要遵循的原则，并给出了造型实例。     

液体垫片对复材-铝单搭接接头拉伸性能的影响

由于复合材料受本身性质以及成型工艺方法复杂性的限制,其构件的制造精度偏低,与铝合金构件装配时配合面间会产生装配间隙,而液体垫片可以很好地起到补偿效果。以复合材料-铝合金单搭接接头为研究对象,利用3D-DIC技术测量接头拉伸的实验过程,通过有限元分析与实验对比来研究强迫装配与液体垫片补偿对复合材料-铝合金单搭接接头拉伸刚度与峰值载荷的影响。研究表明:强迫装配时,接头拉伸载荷与刚度随着间隙的增大均减小;液体垫片补偿后,随着垫片厚度的增加,接头峰值载荷增大,拉伸刚度减小,但是与强迫装配时比较都增大。     

自动铺丝机运动控制信息的生成与仿真

针对复合材料自动铺丝机的运动问题，在已知芯模外形和纤维铺放路径的基础上，运用机器人学原理建立了铺丝机构杆件坐标系，解算了空间机构运动学逆问题，实现了铺丝机构各运动关节控制信息的自动生成。基于CATIA开发平台CAA，在CATIA中实现了某复合材料进气道零件的铺丝仿真。     

基于ADAMS的飞机应急门仿真分析技术研究

应急门是飞机结构中的一个重要部件,对于大型客机的结构、功能的完整性和安全生产具有重要的意义。利用ADAMS软件,建立起了某客机右(后)应急门的虚拟样机模型,对应急门打开过程进行运动学仿真。获得一系列仿真数据,为客机样机研制过程中的构件安装、调试、检验等操作过程,提供一定程度上的帮助和指导。