超长纤维缠绕模型程序驱动法建模技术

在锥形芯轴上缠绕复合纤维是绕制复合纤维缠绕产品的主要方法。由于在绕制过程中绕丝的引线拉力和轴向运动控制不均匀以及内部热应力会引起产品的质量问题,因此需要对复合纤维缠绕产品进行仿真,模拟计算由于缠绕缺陷引起的外形尺寸变化和内部热应力分布的问题。针对复合纤维缠绕三维仿真,提出基于圆柱曲线方程和计算机三维图形变换的程序驱动法实现三维模型结构点坐标参数的快速计算,然后在虚拟三维环境中由结构点创建三维模型的中心线,结合特征建模操作创建复合纤维缠绕三维仿真模型。同时解决了缠绕纤维仿真时由于纤维跨越缠绕层和其他纤维时产生的构造点位置调整、三维曲线分段拼接和自动化装配的问题。实验结果表明,文中方法可以创建任意长度纤维缠绕时具有多个缠绕缺陷且单层轴向累计误差小于等于1.5倍纤维直径的复合缠绕缺陷模型。

STUDY THE PROGRAM-DRIVEN MODELING METHOD OF THE OPTICAL FIBER WINDING