T形管纏繞線型設(shè)計及運動仿真系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、纖維纏繞技術(shù)是復(fù)合材料重要的加工技術(shù)之一，纖維纏繞制品擁有傳統(tǒng)材料所無法比擬的優(yōu)點，在航空航天以及民用化工等領(lǐng)域的應(yīng)用極為廣泛。纖維纏繞的T形管制品，由于具有強度高、質(zhì)量輕和耐腐蝕等特點，越來越受到人們的關(guān)注。國內(nèi)對于T行管纏繞軌跡的研究較少，多數(shù)停留在理論分析方面，并沒進行相應(yīng)的驗證。合理的纏繞軌跡可以實現(xiàn)T形管的完整布線，提高制品的綜合性能，擴大產(chǎn)品的應(yīng)用空間。借助于運動仿真系統(tǒng)，可以對纏繞過程進行觀察與分析，降低研發(fā)成本，縮短生產(chǎn)

2、周期，及時發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。因此，纏繞線型的設(shè)計以及仿真系統(tǒng)的開發(fā)，對促進T形管的發(fā)展與應(yīng)用有著重要意義。
　　T形管屬于非回轉(zhuǎn)體異形結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的纏繞理論和方法不再適用，本文針對兩種常用類型T形管，分別設(shè)計了不同的纏繞線型，完成了整體纖維纏繞。確定了纏繞過程中，軌跡、軌跡曲率以及步長的計算方法和調(diào)整流程，對纖維是否產(chǎn)生滑線和架空現(xiàn)象進行了判斷和調(diào)整。通過在過渡區(qū)域進行合理布點，以及對軌跡間距的控制，解決了過渡區(qū)域布線不完整和軌跡

3、不規(guī)律的問題。
　　為了準確地實現(xiàn)纏繞軌跡、避免纖維在纏繞過程中發(fā)生多次扭轉(zhuǎn)，針對T形管設(shè)計了專用的6自由度纏繞機床模型。該機床模型由轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)和龍門式移動機構(gòu)組成，具有較好的靈活性，便于T形管的裝夾。通過設(shè)定空間坐標系，建立了纏繞機各構(gòu)件之間的位姿轉(zhuǎn)換公式。通過對吐絲嘴以及T形管進行獨立的運動學(xué)求解，最終實現(xiàn)了纖維纏繞的后置處理。本文采用了兩種后置處理方法，最終順利地實現(xiàn)了不同線型的纏繞。
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