基于熱芯纏繞工藝的張力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、伴隨著材料科學(xué)和制造工藝的發(fā)展，復(fù)合材料在各領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛。纖維纏繞成型工藝是近年來發(fā)展速度最快的成型技術(shù)之一，其在提高材料性能和降低生產(chǎn)成本方面顯現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)。在成型過程中纏繞張力是關(guān)鍵技術(shù)，纏繞張力的合適與否直接決定了成型殼體質(zhì)量的好壞，因此，纏繞張力的控制對(duì)于殼體成型而言至關(guān)重要。然而，張力的設(shè)計(jì)會(huì)因工藝的不同而異，所以優(yōu)質(zhì)殼體的獲得既要有合理的纏繞張力值又要有能將張力值得以準(zhǔn)確無誤施加的張力控制系統(tǒng)來配合，因此，張力制度設(shè)計(jì)和張

2、力控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量而言十分關(guān)鍵。
　　本文采用的是熱芯纏繞的成型工藝，該工藝是一種邊纏邊固化的新型成型工藝，考慮到其纏繞過程會(huì)受到來自固化加熱溫度的影響，使得纏繞張力值發(fā)生改變，故傳統(tǒng)成型工藝的張力制度設(shè)計(jì)方法已不再適用于熱芯纏繞工藝，因此，本課題建立了熱芯纏繞工藝的張力制度求解模型，模型中反映了固化加熱溫度對(duì)樹脂固化度、材料彈性模量、層間殘余應(yīng)力的影響，以及纏繞張力與變化參數(shù)之間的關(guān)系，并通過算例對(duì)所建立的張力模型進(jìn)行了

3、仿真驗(yàn)證，將驗(yàn)證結(jié)果與實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，以驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。為了將計(jì)算得到的張力值準(zhǔn)確的施加給纏繞纖維束，建立滿足熱芯纏繞工藝要求的張力控制系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件和硬件組成部分，即可將通過張力制度得到的張力值應(yīng)用于與之匹配設(shè)計(jì)的張力控制系統(tǒng)中，完成實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用。
　　合理的張力制度能夠減小層間的殘余應(yīng)力，確保層與層之間纏繞密實(shí)，減少固化樹脂分層或開裂的現(xiàn)象發(fā)生，提高殼體的成型質(zhì)量。基于熱芯纏繞工藝的張力制度在設(shè)計(jì)時(shí)考慮了固