论文部分内容阅读
纤维缠绕技术是复合材料重要的加工技术之一,纤维缠绕制品拥有传统材料所无法比拟的优点,在航空航天以及民用化工等领域的应用极为广泛纤维缠绕的T形管制品,由于具有强度高质量轻和耐腐蚀等特点,越来越受到人们的关注国内对于T行管缠绕轨迹的研究较少,多数停留在理论分析方面,并没进行相应的验证合理的缠绕轨迹可以实现T形管的完整布线,提高制品的综合性能,扩大产品的应用空间借助于运动仿真系统,可以对缠绕过程进行观察与分析,降低研发成本,缩短生产周期,及时发现问题并解决问题因此,缠绕线型的设计以及仿真系统的开发,对促进T形管的发展与应用有着重要意义T形管属于非回转体异形结构,传统的缠绕理论和方法不再适用,本文针对两种常用类型T形管,分别设计了不同的缠绕线型,完成了整体纤维缠绕确定了缠绕过程中,轨迹轨迹曲率以及步长的计算方法和调整流程,对纤维是否产生滑线和架空现象进行了判断和调整通过在过渡区域进行合理布点,以及对轨迹间距的控制,解决了过渡区域布线不完整和轨迹不规律的问题为了准确地实现缠绕轨迹避免纤维在缠绕过程中发生多次扭转,针对T形管设计了专用的6自由度缠绕机床模型该机床模型由转台结构和龙门式移动机构组成,具有较好的灵活性,便于T形管的装夹通过设定空间坐标系,建立了缠绕机各构件之间的位姿转换公式通过对吐丝嘴以及T形管进行独立的运动学求解,最终实现了纤维缠绕的后置处理本文采用了两种后置处理方法,最终顺利地实现了不同线型的缠绕通过使用CATIA Component Application Architecture (CAA)二次开发工具,实现纤维缠绕运动仿真系统的开发该系统可对T形管进行合理的线型设计,对轨迹数据进行后置处理和实现缠绕过程的运动仿真通过对T形管进行纤维缠绕运动仿真实验,验证了缠绕线型及后置处理方法的合理性和准确性