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碳/碳坩埚预制体增强碳纤维缠绕轨迹研究
被引量:
1
1
作者
李晓晨
董九志
+2 位作者
杨素君
陈云军
蒋秀明
《复合材料科学与工程》
CAS
北大核心
2021年第3期21-26,共6页
碳/碳坩埚作为当前直拉单晶硅炉的重要部件,其需求急剧增加。针对目前碳/碳坩埚预制体采用针刺成型效率低且纤维连续性差等不足,本文基于纤维缠绕技术对碳/碳坩埚预制体成型进行研究,确定了最佳纤维缠绕路径规律,建立了非测地线缠绕模...
碳/碳坩埚作为当前直拉单晶硅炉的重要部件,其需求急剧增加。针对目前碳/碳坩埚预制体采用针刺成型效率低且纤维连续性差等不足,本文基于纤维缠绕技术对碳/碳坩埚预制体成型进行研究,确定了最佳纤维缠绕路径规律,建立了非测地线缠绕模式下的缠绕机丝嘴运动轨迹算法,通过对比不同的约束条件得到了最佳运动轨迹,最后通过反解落纱点坐标来进一步验证缠绕机丝嘴运动轨迹的合理性及正确性。结果表明,本文提出的碳/碳坩埚缠绕方法准确可靠,得到的缠绕机运动方程及规律满足碳/碳坩埚的绕制原理和可制造性,可为碳/碳坩埚的生产提供理论支撑。
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关键词
碳/碳坩埚
非测地线
缠绕
线型设计
缠绕轨迹
规划
复合材料
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职称材料
纤维张力对复合材料管道缠绕轨迹影响分析
2
作者
田建德
刘保全
+1 位作者
马美琴
张剑
《玻璃钢/复合材料》
CSCD
北大核心
2018年第2期41-46,共6页
为实现复合材料管道纤维缠绕优质成型,纤维张力起关键作用,其张力波动的程度直接影响复合材料管道成型的性能。为减小缠绕过程中张力大小差异,规划缠绕轨迹时需考虑纤维张力的影响,提出在机械臂末端增添预设张力负载的方法规划缠绕轨迹...
为实现复合材料管道纤维缠绕优质成型,纤维张力起关键作用,其张力波动的程度直接影响复合材料管道成型的性能。为减小缠绕过程中张力大小差异,规划缠绕轨迹时需考虑纤维张力的影响,提出在机械臂末端增添预设张力负载的方法规划缠绕轨迹。建立六自由度机械臂缠绕模型,用MATLAB对机械臂的缠绕轨迹进行设计,通过建立MATLAB与ADAMS的联合仿真平台,对有无张力负载下的机械臂末端质心位移曲线进行仿真分析,并搭建张力控制实验平台,进行机械臂末端有无张力负载复合材料管道的纤维缠绕实验,实验表明有张力负载下规划的缠绕轨迹能有效抑制缠绕过程中张力的波动程度。
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关键词
纤维张力
复合材料管道
缠绕轨迹
机械臂
仿真分析
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职称材料
不等极孔纤维缠绕线型轨迹及工艺研究
被引量:
7
3
作者
祖磊
肖康
+3 位作者
张骞
张桂明
吴乔国
李德宝
《复合材料科学与工程》
CAS
北大核心
2021年第7期48-54,共7页
本文针对不等极孔纤维缠绕容器进行均匀布满线型轨迹设计及工艺研究,首先通过优化滑移系数使其左右封头的缠绕角在筒身处平滑连续过渡,研究了为实现均匀布满时中心转角所满足的必要条件,运用连分数原理实现了线型切点数的计算,利用优化...
本文针对不等极孔纤维缠绕容器进行均匀布满线型轨迹设计及工艺研究,首先通过优化滑移系数使其左右封头的缠绕角在筒身处平滑连续过渡,研究了为实现均匀布满时中心转角所满足的必要条件,运用连分数原理实现了线型切点数的计算,利用优化算法求解了同时满足稳定缠绕和均匀布满的左右两端的滑移系数,基于等轮廓约束条件分析了四轴缠绕机的运动轨迹方程并转换成相应格式的机器代码用于实际缠绕,实验结果表明:纤维在不等极孔芯模表面实现了稳定缠绕,缠绕一定的循环圈数后实现了均匀布满,缠绕效果与仿真一致,从而验证了设计参数和优化算法的可行性。
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关键词
纤维
缠绕
不等极孔
非测地线
缠绕轨迹
复合材料
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职称材料
纤维缠绕复合材料压力容器CAD/CAE/CAM一体化研究
被引量:
9
4
作者
佟丽莉
林再文
侯涤洋
《玻璃钢/复合材料》
CAS
CSCD
2004年第1期33-37,共5页
本文用APDL参数设计语言编制的程序可同时进行压力容器缠绕过程的动态仿真模拟及应力分析 ,可将实际缠绕参数直接用于应力分析 ,分析后得到的仿真数据可直接用于数控缠绕机进行生产 ,实现了纤维缠绕复合材料压力容器CAD/CAE/CAM一体化...
本文用APDL参数设计语言编制的程序可同时进行压力容器缠绕过程的动态仿真模拟及应力分析 ,可将实际缠绕参数直接用于应力分析 ,分析后得到的仿真数据可直接用于数控缠绕机进行生产 ,实现了纤维缠绕复合材料压力容器CAD/CAE/CAM一体化。本文用微分几何理论推导出纤维缠绕复合材料压力容器的非测地线缠绕轨迹、包角方程及绕丝头运动方程。在应力分析过程中考虑了几何非线性和物理非线性。采用叠层的增量本构关系 ,以分段线性表示单层非线性应力 应变曲线 ,对损伤后引起的刚度降低进行了实验研究 ,实验特别研究了面内剪切破坏和层间剪切破坏对纵向弯曲刚度的影响。结果表明纤维缠绕复合材料压力容器损伤后 ,弯曲刚度的降低是影响轴向变形的重要因素。
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关键词
纤维
缠绕
复合材料压力容器
CAD/CAE/CAM一体化
微分几何理论
非测地线
缠绕轨迹
包角方程
绕丝头运动方程
分段线性
动态仿真模拟
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职称材料
题名
碳/碳坩埚预制体增强碳纤维缠绕轨迹研究
被引量:
1
1
作者
李晓晨
董九志
杨素君
陈云军
蒋秀明
机构
天津工业大学机械工程学院
天津工业大学天津市现代机电装备技术重点实验室
天津工业大学电气工程与自动化学院
出处
《复合材料科学与工程》
CAS
北大核心
2021年第3期21-26,共6页
文摘
碳/碳坩埚作为当前直拉单晶硅炉的重要部件,其需求急剧增加。针对目前碳/碳坩埚预制体采用针刺成型效率低且纤维连续性差等不足,本文基于纤维缠绕技术对碳/碳坩埚预制体成型进行研究,确定了最佳纤维缠绕路径规律,建立了非测地线缠绕模式下的缠绕机丝嘴运动轨迹算法,通过对比不同的约束条件得到了最佳运动轨迹,最后通过反解落纱点坐标来进一步验证缠绕机丝嘴运动轨迹的合理性及正确性。结果表明,本文提出的碳/碳坩埚缠绕方法准确可靠,得到的缠绕机运动方程及规律满足碳/碳坩埚的绕制原理和可制造性,可为碳/碳坩埚的生产提供理论支撑。
关键词
碳/碳坩埚
非测地线
缠绕
线型设计
缠绕轨迹
规划
复合材料
Keywords
carbon/carbon crucible
non-geodesic
winding design
winding trajectory planning
composites
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
纤维张力对复合材料管道缠绕轨迹影响分析
2
作者
田建德
刘保全
马美琴
张剑
机构
衡橡科技股份有限公司
哈尔滨理工大学自动化学院
出处
《玻璃钢/复合材料》
CSCD
北大核心
2018年第2期41-46,共6页
文摘
为实现复合材料管道纤维缠绕优质成型,纤维张力起关键作用,其张力波动的程度直接影响复合材料管道成型的性能。为减小缠绕过程中张力大小差异,规划缠绕轨迹时需考虑纤维张力的影响,提出在机械臂末端增添预设张力负载的方法规划缠绕轨迹。建立六自由度机械臂缠绕模型,用MATLAB对机械臂的缠绕轨迹进行设计,通过建立MATLAB与ADAMS的联合仿真平台,对有无张力负载下的机械臂末端质心位移曲线进行仿真分析,并搭建张力控制实验平台,进行机械臂末端有无张力负载复合材料管道的纤维缠绕实验,实验表明有张力负载下规划的缠绕轨迹能有效抑制缠绕过程中张力的波动程度。
关键词
纤维张力
复合材料管道
缠绕轨迹
机械臂
仿真分析
Keywords
fiber tension
composite material pipe
winding trajectory
manipulators
simulation analysis
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
不等极孔纤维缠绕线型轨迹及工艺研究
被引量:
7
3
作者
祖磊
肖康
张骞
张桂明
吴乔国
李德宝
机构
合肥工业大学机械工程学院
合肥工业大学土木与水利工程学院
出处
《复合材料科学与工程》
CAS
北大核心
2021年第7期48-54,共7页
基金
国家自然科学基金项目(51875159)
安徽省重点研究与开发计划项目(201904d07020013)。
文摘
本文针对不等极孔纤维缠绕容器进行均匀布满线型轨迹设计及工艺研究,首先通过优化滑移系数使其左右封头的缠绕角在筒身处平滑连续过渡,研究了为实现均匀布满时中心转角所满足的必要条件,运用连分数原理实现了线型切点数的计算,利用优化算法求解了同时满足稳定缠绕和均匀布满的左右两端的滑移系数,基于等轮廓约束条件分析了四轴缠绕机的运动轨迹方程并转换成相应格式的机器代码用于实际缠绕,实验结果表明:纤维在不等极孔芯模表面实现了稳定缠绕,缠绕一定的循环圈数后实现了均匀布满,缠绕效果与仿真一致,从而验证了设计参数和优化算法的可行性。
关键词
纤维
缠绕
不等极孔
非测地线
缠绕轨迹
复合材料
Keywords
filament winding
unequal pole hole
non geodesic
winding path
composites
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
纤维缠绕复合材料压力容器CAD/CAE/CAM一体化研究
被引量:
9
4
作者
佟丽莉
林再文
侯涤洋
机构
哈尔滨工业大学
哈尔滨玻璃钢研究院
出处
《玻璃钢/复合材料》
CAS
CSCD
2004年第1期33-37,共5页
文摘
本文用APDL参数设计语言编制的程序可同时进行压力容器缠绕过程的动态仿真模拟及应力分析 ,可将实际缠绕参数直接用于应力分析 ,分析后得到的仿真数据可直接用于数控缠绕机进行生产 ,实现了纤维缠绕复合材料压力容器CAD/CAE/CAM一体化。本文用微分几何理论推导出纤维缠绕复合材料压力容器的非测地线缠绕轨迹、包角方程及绕丝头运动方程。在应力分析过程中考虑了几何非线性和物理非线性。采用叠层的增量本构关系 ,以分段线性表示单层非线性应力 应变曲线 ,对损伤后引起的刚度降低进行了实验研究 ,实验特别研究了面内剪切破坏和层间剪切破坏对纵向弯曲刚度的影响。结果表明纤维缠绕复合材料压力容器损伤后 ,弯曲刚度的降低是影响轴向变形的重要因素。
关键词
纤维
缠绕
复合材料压力容器
CAD/CAE/CAM一体化
微分几何理论
非测地线
缠绕轨迹
包角方程
绕丝头运动方程
分段线性
动态仿真模拟
Keywords
pressure vessel
composite material
non geodesic winding
integrated study
分类号
V261.97 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
TQ327.1 [化学工程—合成树脂塑料工业]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
碳/碳坩埚预制体增强碳纤维缠绕轨迹研究
李晓晨
董九志
杨素君
陈云军
蒋秀明
《复合材料科学与工程》
CAS
北大核心
2021
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
纤维张力对复合材料管道缠绕轨迹影响分析
田建德
刘保全
马美琴
张剑
《玻璃钢/复合材料》
CSCD
北大核心
2018
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
不等极孔纤维缠绕线型轨迹及工艺研究
祖磊
肖康
张骞
张桂明
吴乔国
李德宝
《复合材料科学与工程》
CAS
北大核心
2021
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
纤维缠绕复合材料压力容器CAD/CAE/CAM一体化研究
佟丽莉
林再文
侯涤洋
《玻璃钢/复合材料》
CAS
CSCD
2004
9
在线阅读
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职称材料
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