復(fù)合材料彎管纖維纏繞成型方法及控制研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)的增長，人們對工業(yè)產(chǎn)品的要求越來越高，而對于一件工業(yè)產(chǎn)品而言，其制作材料往往是消費者最關(guān)注的。近年來，大力發(fā)展復(fù)合材料符合我國的綠色低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展給復(fù)合材料在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域的應(yīng)用提供了廣闊的空間，如新能源風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、機(jī)械、醫(yī)療、石油化工管道等諸多領(lǐng)域。在眾多工業(yè)領(lǐng)域的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制品當(dāng)中，管道所占的比重逐年越來越大，尤其管道行業(yè)中的連接部件——彎管，其所占比重逐年遞增，因為在管道行業(yè)中，

2、彎管屬必不可少的連接配件，連接配件的性能直接決定著管道行業(yè)的發(fā)展。因此本文針對復(fù)合材料彎管的纏繞成型方法及控制進(jìn)行研究十分重要，不僅具有理論上的指導(dǎo)意義，而且在實際應(yīng)用中具有遠(yuǎn)大的現(xiàn)實意義。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過復(fù)合材料彎管纖維纏繞模型的建立，并對其纖維穩(wěn)定纏繞條件進(jìn)行推導(dǎo)，給出穩(wěn)定纏繞線型所需的最小纏繞角，繪制纖維纏繞過程中纏繞角與彎管曲率半徑和管半徑之比二者的關(guān)系曲線圖，得出環(huán)面上的纏繞規(guī)律，確定纏繞角的變化趨勢以及

3、管徑比與纏繞角之間的關(guān)系；⑵采用數(shù)值計算功能強(qiáng)大的MATLAB軟件，對其整個纏繞過程中的線型進(jìn)行數(shù)值仿真分析，驗證文中所提出線型的合理性與正確性；⑶為了實現(xiàn)對復(fù)合材料彎管纖維纏繞成型過程的控制，推導(dǎo)與復(fù)合材料彎管相配套的彎管纖維纏繞機(jī)坐標(biāo)運(yùn)動方程，得到纖維纏繞過程中的軌跡坐標(biāo)，并開發(fā)纖維纏繞的數(shù)控（NC）代碼轉(zhuǎn)換界面，通過輸入線型設(shè)計所得的已有數(shù)據(jù)可將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的可直接用來被數(shù)控纏繞機(jī)識別的纏繞加工代碼，為實際生產(chǎn)大大的提高了效率，并