纤维缠绕论文：纤维缠绕 弯管 测地线 非测地线 曲面样条 线型设计.doc

纤维缠绕论文：纤维缠绕弯管线型及装备的研究【中文摘要】复合材料弯管是典型的非轴对称零部件,它的生产难度大,是因为其规格系列多、形状结构复杂。制约玻璃钢管道发展的主要因素并不是管道的性能,而是管道的配件跟不上。目前生产所需的复合材料弯管生产效率低,质量也难以保证。随着复合材料弯管在化工企业的推广使用,中小口径的弯管用量愈来愈大,迫切需要用机器缠绕复合材料弯管,实现自动化生产弯管。因此需研究开发新的缠绕技术包括缠绕机的结构设计、新的稳定纤维路径的设计与计算、非轴对称体的缠绕模式设计等。纤维缠绕成型技术的难点在于纤维缠绕线型的设计。标准的纤维缠绕回转体线型设计已经趋于成熟,对于一些非回转体的异型面的缠绕线型研究仍存在很多难点,如架空问题和缠绕不均匀的问题。弯管由圆柱段和圆环段组成。本课题将利用圆环面上的测地线和圆柱面上的非测地线和曲面样条生成弯管的缠绕路径,通过在端头加入停留缠绕,控制好落纱点,给出弯管缠绕的代数模式,就能走出稳定的缠绕线型,防止滑线的现象产生,从而实现复合材料弯管缠绕轨迹的设计和均匀覆盖。本文将设计微机控制的五轴卧式纤维缠绕机来实现弯管的缠绕。五轴弯管数控缠绕机的结构主要由四大部分组成：缠绕小车、小车底座、机头装置和尾架顶尖装置。其中.【英文摘要】Elbow is a typical non-axisymmetric part. It is quite difficult to implement the automation of the producing process of elbow, because its specification series and shape structures are complex. The reason for the restriction of the development of glass fiber reinforced plastic pipes is not the pipess performance, but the pipes fitting cannot keep up. At present the production efficiency of compound materials elbow is low, and its quality is difficult to guarantee. With increasing use of the compound mater.【关键词】纤维缠绕 弯管 测地线 非测地线 曲面样条 线型设计【英文关键词】Filament winding Elbow Geodesics Semi-geodesics Surface splines Path design【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848 同时提供论文写作一对一辅导和论文发表服务.保过包发【目录】纤维缠绕弯管线型及装备的研究摘要4-5Abstract5-6第1章 绪论9-201.1 纤维缠绕弯管概况9-101.2 纤维缠绕弯管简介10-121.2.1 纤维缠绕的基本线型缠绕方法10-111.2.2 纤维缠绕弯管线型设计技术11-121.3 弯管缠绕工艺12-141.3.1 弯管生产工艺12-131.3.2 弯管缠绕工艺13-141.3.3 产品的主要性能指标141.3.4 弯管缠绕工艺注意事项141.4 弯管缠绕设备简介14-161.4.1 干法缠绕玻璃纤维增强复合材料弯管设备14-151.4.2 湿法生产玻璃纤维增强复合材料弯管的设备151.4.3 高压弯管纤维缠绕机15-161.5 来源、目的及意义16-171.5.1 课题来源161.5.2 目的及意义16-171.6 国内外研究概况和发展趋势17-181.7 论文的主要工作18-20第2章 弯管缠绕的线型设计20-332.1 纤维缠绕的规律202.2 纤维堆积问题20-212.3 纤维缠绕弯管的缠绕路径设计21-292.3.1 圆环面上的测地线及其稳定性21-262.3.4 柱面上的非测地线和曲面样条26-292.4 用于路径设计的整体网格法29-312.5 纤维路径设计的步骤31-322.6 本章小结32-33第3章 弯管缠绕机的结构设计33-463.1 弯管缠绕机的概述33-373.1.1 弯管缠绕机构的原理概述33-343.1.2 弯管缠绕机的结构概述34-373.2 缠绕小车机构设计37-413.2.1 缠绕小车横向传动部件设计37-383.2.2 缠绕小车纵向传动部件设计38-393.2.3 小车缠绕丝嘴竖直移动机构设计39-403.2.4 缠绕小车丝嘴翻转机构设计40-413.3 尾座顶尖设计41-433.3.1 气缸尾座结构41-423.3.2 手轮尾座结构42-433.4 机头卡盘夹紧装置43-443.5 安放尾座、机头装置的底座的结构设计44-453.6 本章小结45-46第4章 弯管缠绕机重要零部件的有限元分析46-554.1 有限元分析概述46-474.2 ANSYS的主要构成474.3 ANSYS网格划分功能47-494.3.1 ANSYS网格划分的指导思想474.3.2 网格划分的一般步骤47-484.3.3 ANSYS网格划分的类型484.3.4 ANSYS网格划分基本原则48-494.4 Pro/E中的模型倒入ANSYS的步骤494.5 ANSYS静力分析基本步骤49-504.6 小车架结构有限元分析50-544.6.1 建立小车架有限元模型50-514.6.2 施加载荷和边界条件51-524.6.3 模型求解和后处理52-544.6.4 结果分析544.7 本章小结54-55第5章 弯管缠绕机构的运动仿真55-585.1 Pro/E运动机构仿真概述55-565.1.1 机构运动