安鲁陵
,
杨玉岭
,
肖军
,
周来水
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2007.02.013
基于七自由度复合材料纤维铺放机器人,对铺放过程中可能出现的碰撞干涉情况进行分析,建立了铺放机器人三维数字化模型,研究了基于实体布尔运算的碰撞干涉检测算法.基于CATIA CAA平台开发了碰撞干涉检测模块,集成于复合材料纤维自动铺放编程软件中,对某型飞机进气道的铺放过程进行了仿真,结果证明本文提出的算法可有效地检测碰撞与干涉.
关键词:
复合材料
,
纤维铺放
,
机器人
,
碰撞干涉
,
布尔运算
,
CATIA
,
CAA
韩振宇
,
王志斌
,
路华
,
富宏亚
玻璃钢/复合材料
自动铺丝是一种重要的复合材料自动化成型工艺,而张力是影响自动铺丝制品质量的重要工艺参数.本文提出了一种以DSP为控制系统核心,以空压制动器以及气缸作为执行元件,以直线位移传感器作为反馈元件的新型张力控制系统,建立了张力控制的数学模型,搭建了软硬件实验平台.基于该平台,分别开展了恒张力、张力阶跃和速度阶跃的实验研究.实验结果表明,所设计的张力控制系统响应快,张力动态波动率小,可以满足自动铺丝张力控制的要求.
关键词:
纤维铺放
,
张力控制系统
郭琼
,
杨帆
,
王荣国
,
赫晓东
玻璃钢/复合材料
doi:10.3969/j.issn.1003-0999.2010.03.019
碳纤维复合材料与金属相比,具有重量轻、可设计性强等优点.本文目的是设计并制备轻质碳纤维复合材料桅杆.基于等刚度准则,对具有等壁厚、异型截面的中空碳纤维复合材料桅杆进行设计,并运用数值模拟技术对结构铺层进行优化.采用纤维铺放和缠绕工艺制备出长度为16m的大尺寸碳纤维复合材料帆船桅杆,与铝合金桅杆相比减重43.4%.在设计工况下,桅杆变形试验值与数值模拟结果相近.
关键词:
碳纤维复合材料
,
桅杆
,
结构设计
,
纤维铺放
,
纤维缠绕工艺
韩振宇
,
李玥华
,
富宏亚
,
邵忠喜
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.02.020
热塑性复合材料由于其良好的可焊接性、可循环利用性、抗化学腐蚀性,特别是短时间内就可加工成型等特点,在未来航空航天构件制造领域有着广阔的应用前景.纤维铺放过程中涉及一系列的物理现象,涵盖传热学、热力学、结晶动力学,牛顿流体力学等学科及这些学科的交叉领域.本文以上述学科的相关知识为理论依据,对纤维铺放工艺中的加热工艺,冷却工艺,铺层间强度,纤维铺放压力和残余热应力五方面内容,通过分析其理论模型的建立和求解方法,介绍和讨论了纤维铺放过程中与最终产品质量相关的基体材料结晶度、铺层间紧密接触程度、铺层间熔合度等关键问题及其中涉及的铺放温度、铺放速率、铺放压力等主要工艺参数.同时,本文还总结了国外的研究成果和研究进展,指出其中存在的一些问题,并对今后纤维铺放工艺的研究方向进行了展望.
关键词:
热塑性复合材料
,
纤维铺放
,
加热工艺
,
冷却工艺
,
铺层间强度
,
残余热应力
胡斌
,
徐东亮
玻璃钢/复合材料
根据自动铺丝对于铺放轨迹的要求分析了轨迹规划过程中的影响因素.将网格化曲面的方法运用到主应力法中,充分发挥网格化法便于计算的优势.基于铺层设计所得的离散点的铺放角度信息来生成铺丝轨迹.提出了自左向右遍历型面求轨迹的算法且重点讨论了轨迹规划起始点的选取及边界处铺放轨迹的求取方法.引入重合度以对纤维的重合和离缝程度加以控制,使得预浸料能够按要求铺满型面.在基于VC++开发的轨迹规划软件上对算法进行验证,证明了该算法的可行性.
关键词:
纤维铺放
,
网格化曲面
,
主应力法
,
遍历法
,
覆盖性分析
段玉岗
,
刘芬芬
,
陈耀
,
刘潇龙
复合材料学报
采用三因素四水平正交实验与单因素实验相结合,通过力学性能测试及SEM和光学显微镜微观形貌观察研究了复合材料铺放过程中压紧力、预浸带加热温度及芯模温度对复合材料力学性能的影响。实验结果表明：压紧力与加热温度对层间剪切强度（ILSS）影响很大,而芯模温度影响较小;当压紧力为600N、预浸带加热温度为30℃、芯模温度为18℃时,复合材料综合力学性能达到最佳。微观形貌观察结果表明：随着压紧力和预浸带加热温度升高,纤维与树脂接触充分,树脂与纤维分布均匀性较好,层间富树脂区的厚度较小,ILSS逐渐增加;但当预浸温度上升到40℃以后,压紧力作用导致树脂与纤维的分布均匀性变差,层间富树脂区的厚度较大,从而导致ILSS下降。
关键词:
复合材料
,
纤维铺放
,
层间剪切强度
,
压紧力
,
加热温度
