碳纤维增强碳/碳坩埚预制体柔性缠绕成形系统设计与实验研究 |
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引用本文: | 王征,董九志,陈云军,蒋秀明.碳纤维增强碳/碳坩埚预制体柔性缠绕成形系统设计与实验研究[J].中国机械工程,2023(10):1184-1190+1198. |
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作者姓名: | 王征 董九志 陈云军 蒋秀明 |
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作者单位: | 1. 天津工业大学机械工程学院;2. 天津工业大学天津市现代机电装备技术重点实验室;3. 天津工业大学控制科学与工程学院 |
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摘 要: | 为解决目前手工增强缠绕碳/碳坩埚预制体无法保证产品一致性及生产效率低下的问题,设计了一种碳纤维增强坩埚预制体柔性缠绕成形系统。基于非测地线法提出了适用于一端平面封头一端椭球封头特殊回转体结构坩埚芯模的线型设计流程,介绍了计算机辅助线型设计的各个模块及实现方法,并对设计线型进行了仿真;根据缠绕特性设计了四自由度专用缠绕机运动机构,基于可编程控制器和触摸屏设计了四自由度缠绕机控制系统,并进行了碳纤维增强缠绕实验。实验结果表明:缠绕机运行稳定,纤维可连续稳定地缠绕在芯模表面,所设计的系统可实现碳纤维增强碳/碳坩埚预制体的自动化缠绕。
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关 键 词: | 碳/碳预制体 碳纤维增强缠绕 非测地线 线型轨迹 控制系统 |
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