基于結構設計的開孔曲面自調節(jié)鋪絲軌跡規(guī)劃算法研究.pdf

1、自動鋪絲軌跡規(guī)劃作為復合材料自動鋪絲技術（AFP）的基礎環(huán)節(jié)之一，對鋪放質量、生產效率、材料利用率、制造成本有著重大的影響，并直接決定著成型構件的性能。本文以改善自動鋪絲過程的鋪放工藝性和解決開孔曲面軌跡規(guī)劃問題為目標，開展了相關研究。
　　首先，提出一種自動鋪絲軌跡規(guī)劃算法——基于結構設計的自調節(jié)軌跡規(guī)劃算法，并將曲面網格化應用至軌跡規(guī)劃當中。新算法使預浸紗軌跡由結構設計確定的鋪放方向按特定方式向測地線方向偏轉，從而減小預浸紗變

2、形以兼顧自動鋪絲中的鋪放工藝要求和結構設計要求。另外，歸納現(xiàn)有固定角度算法及其優(yōu)缺點，闡述了鋪放曲面網格化的優(yōu)勢和應用STL（Stereo Lithography）文件進行網格劃分的原因，并將固定角度算法和自調節(jié)算法引入網格化曲面。
　　其次，提出一種開孔曲面軌跡規(guī)劃方法，并解決軌跡規(guī)劃后處理問題。針對開孔曲面自動鋪絲軌跡規(guī)劃問題，在前處理過程中采用STL文件提取網格曲面信息并進行開孔曲面拓撲結構重建，并將孔邊界內外曲面完整接合。

3、按孔邊界對由設定算法得到“連續(xù)”軌跡上的系列點信息進行整理，求得最終點信息以滿足后置處理的需要。其中，研究了網格曲面上孔邊界與軌跡線求取交點的兩種方案——迭代法和投影法，在分析比較精度和效率因素后，認為后一方法更適用于開孔曲面的邊界處理。另外，提出三種原則的軌跡規(guī)劃后處理方法，以解決最短鋪放長度問題：全部保留優(yōu)先向后延伸原則、全部保留優(yōu)先向前延伸原則和最短保留長度原則的后處理方法，并進行算法效率比較和重疊率分析。
　　最后，采用V