【摘要】：環(huán)形編織技術在復合材料成型過程中具有異型件一次編織成型、整體性高等特性。增強體中絲束軌跡對于編織復合材料性能提升有直接影響。本論文研究的內容是針對復雜等截面芯軸的環(huán)形編織絲束軌跡預測算法及其實現(xiàn)。本文在介紹相關的研究背景、意義以及國內外相關內容研究現(xiàn)狀之后,圍繞絲束軌跡預測算法的原理、實現(xiàn)以及驗證展開論述。首先介紹環(huán)形編織原理和組成,然后將編織過程簡化。在分析了針對規(guī)則芯軸的分析預測方法優(yōu)缺點的基礎上,基于傳統(tǒng)方法和有限元網格劃分方法更進一步地提出了一種能夠適應復雜等截面芯軸的數(shù)字化絲束軌跡預測方法。該方法采用網格劃分芯軸表面,通過初始化設置得到所有的初始點位置信息。根據(jù)等截面芯軸的幾何特性計算得到芯軸表面的單根絲束軌跡,獲得由所有絲束軌跡組成的編織預成型體幾何形狀。其次,環(huán)形編織過程仿真實現(xiàn)章節(jié)中主要介紹上述提出的算法如何在計算機中實現(xiàn)并且結果顯示。環(huán)形編織的數(shù)值仿真過程基于.net集成OpenTK圖形庫和以輸入輸出的接口形式的dll動態(tài)庫模塊化概念的設計方案實現(xiàn),可以十分方便地進行模塊移植和二次利用。本文還詳細講解了各個模塊的設計思路以及代碼實現(xiàn),其中主要包括上述幾何算法如何在程序中實現(xiàn)的核心算法模塊等。然后進行了相關實驗,對仿真數(shù)值計算結果進行驗證。通過3D打印技術制備了具有復雜截面的試驗芯軸,在不同收斂區(qū)長度和牽引速度條件下進行了系列實驗,并將實驗結果和仿真結果進行對比分析。最后對全文進行總結。認為復雜截面芯軸的形狀變化較多,很難使用傳統(tǒng)方法表達。使用本文的數(shù)值方法,可以通過編織過程中釋放量、消耗量和收斂區(qū)域實時長度,詳細精確地分析芯軸截面形狀、卷取速度大小和收斂區(qū)域長度的變化引起的絲束最終的編織結構變化規(guī)律。同時也為后續(xù)研究提出進一步工作建議。
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TB33

【參考文獻】

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本文編號：2528175