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三维织机虚拟样机与制造技术的研究

三维织机虚拟样机与制造技术的研究

作者：王瑶西安工程大学

学位级别：硕士

采用三维纺织复合材料制成的筒状零件,因其具有质量轻、强度高、耐腐蚀、抗高温等特点,在航空航天、能源运输、建筑等诸多领域有着旺盛的需求。但现有针对三维筒状织物的织造方法多采用编织技术,其织造效率低下,无法满足市场需求。且现... 详细信息

采用三维纺织复合材料制成的筒状零件,因其具有质量轻、强度高、耐腐蚀、抗高温等特点,在航空航天、能源运输、建筑等诸多领域有着旺盛的需求。但现有针对三维筒状织物的织造方法多采用编织技术,其织造效率低下,无法满足市场需求。且现有三维筒状织机,都因缺乏打紧机构,只能通过周向纱的张力引起的绑缚力产生不稳定的打紧力,从而导致生产过程中无法稳定控制增强体质量。故开发具有高效率且能稳定生产的三维筒状织机具有重要意义。为了弥补以上不足,本课题设计了一种新型三维筒状织机,其采用针织方法提高了织造效率的同时,设计了新的打紧机构使其织造出的织物高度致密不影响产品的几何形状和质量,并具有良好的稳定性。本文运用虚拟样机技术在三维软件UG NX 10.0中对各机构进行初步建模后,在ADAMS中反复对各机构进行了动力学仿真分析,随后在ANSYS Workbench中对核心零件进行了有限元分析,并利用分析结果改进设计后最终实现了各机构的最优设计。本文主要研究了以下几个方面:（1）以风力发电机复合材料薄壁锥台型塔架结构作为设计对象,对三维筒状织物的组织结构、织造原理及织造过程进行了设计。确定了三维织物的基本参数。（2）在此基础上对织造这种织物的三维筒状织机进行了总体设计,在UG NX10.0中建立了织机的概念模型,并对该织机的五大机构、织造原理和主要技术特征进行了详细介绍。（3）随后对织机的核心机构,打结机构进行细化设计,结合ADAMS对该机构各构件尺寸进行了优化设计,得到了各构件的最佳参数。（4）之后对织机的另一核心机构,旋转机构进行细化设计,结合ANSYS Workbench对核心零部件进行了优化设计,使其达到设计要求。（5）最后利用ANSYS Workbench对机架结构进行了动态分析,包括模态分析和谐响应分析,为提高机架的抗振性提供了参考。

关键词：三维筒状织物三维织机总体设计虚拟样机

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三维织机整机虚拟样机的设计研究

产业用纺织品 2016年第4期34卷 29-36页

作者：韩斌斌王益轩路超梁渝洋赵梅西安工程大学机电工程学院陕西西安710048

介绍几种三维机织物的组织结构,如正交织物、间隔织物、角联锁织物,以及正交织物和角联锁织物的演化形式。对织造这几种织物的三维织机进行虚拟样机设计与仿真研究。通过对织机整机(不包括送经和卷取机构)进行仿真分析可知,开口机构、... 详细信息

介绍几种三维机织物的组织结构,如正交织物、间隔织物、角联锁织物,以及正交织物和角联锁织物的演化形式。对织造这几种织物的三维织机进行虚拟样机设计与仿真研究。通过对织机整机(不包括送经和卷取机构)进行仿真分析可知,开口机构、引纬机构及打纬机构不仅能满足织造三维织物的要求,而且各个机构的运动规律较好,为三维织机的研发提供了有价值的参考。

关键词：三维机织物三维织机开口机构引纬机构打纬机构虚拟样机仿真分析

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三维织机双向开口机构的虚拟样机研究

产业用纺织品 2015年第12期33卷 27-31页

作者：赵梅王益轩路超韩斌斌陈荣荣西安工程大学机电工程学院西安710048

构建用于织造完全交织的三维机织预制件的双向开口机构的原理模型,介绍其工作原理并进行仿真设计。建立双向开口机构的虚拟样机模型并进行仿真设计,以研究双向开口机构的运动规律。在ADAMS中仿真时,以织造双向平纹预制件为例,通过合理... 详细信息

构建用于织造完全交织的三维机织预制件的双向开口机构的原理模型,介绍其工作原理并进行仿真设计。建立双向开口机构的虚拟样机模型并进行仿真设计,以研究双向开口机构的运动规律。在ADAMS中仿真时,以织造双向平纹预制件为例,通过合理控制伺服电机,达到了织造要求并得到了较好的开口机构运动规律,为三维机织预制件的织造提供了参考。

关键词：三维织机双向开口机构虚拟样机 ADAMS

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三维织机开口机构的设计

纺织器材 2015年第1期42卷 12-15页

作者：韩斌斌王益轩路超赵梅西安工程大学机电工程学院西安710048

为了满足三维织物织造要求,介绍了织机开口型式、选择依据以及电子开口机构的特点、工作原理,并对安装32页综框的电子开口机构进行虚拟样机模拟及仿真,以织造2D平纹织物为例进行分析。指出:三维织机理想的开口机构是采用多综眼综丝和多... 详细信息

为了满足三维织物织造要求,介绍了织机开口型式、选择依据以及电子开口机构的特点、工作原理,并对安装32页综框的电子开口机构进行虚拟样机模拟及仿真,以织造2D平纹织物为例进行分析。指出:三维织机理想的开口机构是采用多综眼综丝和多页综框相结合的方式;电子开口机构的综框运动规律较好,由单独伺服电机控制;合理设置电机运行函数,可织造2D平纹、斜纹、缎纹及复杂的3D织物。

关键词：三维织机电子开口机构连杆伺服电机多页综框多眼综丝仿真运动规律 2D平纹三维织物

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基于PLC的全自动三维织机控制系统设计

现代工业经济和信息化 2023年第9期13卷 134-136,139页

作者：郑好周展武汉定达慧科技有限公司湖北武汉430000

深入探究当前国内三维纺织生产设备存在大量空白情况,设计了基于PLC的三维平板织机控制系统用以织造新型织物。分析了当前控制系统的组成,对该控制系统进行硬件设计,选择合理的电气元件搭建控制系统,再对软件进行设计,最后通过该控制系... 详细信息

深入探究当前国内三维纺织生产设备存在大量空白情况,设计了基于PLC的三维平板织机控制系统用以织造新型织物。分析了当前控制系统的组成,对该控制系统进行硬件设计,选择合理的电气元件搭建控制系统,再对软件进行设计,最后通过该控制系统的实际应用验证其可行性。结果表明,全自动运行状态下对于浅交弯联织物的最终织造效率达到120 mm/h以上。

关键词：三维纺织三维织机 PLC 控制系统

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基于台达PLC的三维织机的设计

变频器世界 2017年第5期 81-82,80页

作者：严新武汉纺织大学机械工程与自动化学院

本文主要研究三维织机和控制系统设计,其中包括三维织机的开口系统、引纬系统、打纬系统、送经系统、引离系统的设计方案。研究基于台达PLC的伺服电机控制系统来控制三维织机的开口动作,并设计出一种三维织机电子开口系统及伺服驱动系... 详细信息

本文主要研究三维织机和控制系统设计,其中包括三维织机的开口系统、引纬系统、打纬系统、送经系统、引离系统的设计方案。研究基于台达PLC的伺服电机控制系统来控制三维织机的开口动作,并设计出一种三维织机电子开口系统及伺服驱动系统。选用台达PLC机型DVP14SS11R,配DVP16SP11R扩展模块,来组成40点PLC控制部分,用2路模拟量输出模块DVP02DA-S控制变频驱动可编程控制器,此控制部分抗干扰能力强、功能完善、可靠性强。通过本文的研究,使三维织机在复合材料上的生产实现自动化。

关键词：三维织机复合材料 PLC 伺服电动机

基于ADAMS的三维织机平行打纬机构的设计研究

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产业用纺织品 2015年第10期33卷 22-26页

作者：韩斌斌王益轩陈荣荣梁瑜洋高丹西安工程大学机电工程学院西安710048

采用ADAMS软件,对几种不同形式的六连杆平行打纬机构进行仿真设计。由仿真分析可知,这几种形式的打纬机构不仅能满足打纬工艺要求,而且具有各自的特点,可供织制不同织物品种的织机选用。仿真分析为三维织机打纬机构的设计提供了方便实... 详细信息

采用ADAMS软件,对几种不同形式的六连杆平行打纬机构进行仿真设计。由仿真分析可知,这几种形式的打纬机构不仅能满足打纬工艺要求,而且具有各自的特点,可供织制不同织物品种的织机选用。仿真分析为三维织机打纬机构的设计提供了方便实用的方法。

关键词：三维织机平行打纬机构六连杆机构 ADAMS

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三维织物织机关键技术设计与研究

机电工程技术 2023年第4期52卷 231-235页

作者：周展武汉定达慧科技有限公司武汉430200

三维纺织复合材料由于优秀的力学性能,广泛应用于各个行业。但国内三维织物大都采用手工织造,无法保证织物质量。为了解决这些问题,研制了一种全自动三维织物织机。首先根据织物的织造要求对织机进行织造方案设计与整体尺寸规划;其次对... 详细信息

三维纺织复合材料由于优秀的力学性能,广泛应用于各个行业。但国内三维织物大都采用手工织造,无法保证织物质量。为了解决这些问题,研制了一种全自动三维织物织机。首先根据织物的织造要求对织机进行织造方案设计与整体尺寸规划;其次对织机各个机构进行分块细化设计;然后根据织造方案完成织机的控制系统设计,在设备装配工作完成后对整机进行运动调试;最后完成织物样品的织造与检测。实验结果证明该织机可以实现全自动化生产织造,提高了三维织物的织造效率,保证了织物的质量要求。

关键词：复合材料三维织物三维织机全自动织造织造效率织物质量

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三维多轴机织物与多轴织机的虚拟样机研究

三维多轴机织物与多轴织机的虚拟样机研究

作者：刘玮西安工程大学

学位级别：硕士

目前国内外研究者对三维织造技术给予了高度的重视,并且在一些领域也取得了丰硕得成果。现在已经能够制作多种复杂形状的预制件以及有特殊要求的预制件等。在科学技术的迅猛发展的今天,人们对纺织复合材料预制件的质量和性能的要求已越... 详细信息

目前国内外研究者对三维织造技术给予了高度的重视,并且在一些领域也取得了丰硕得成果。现在已经能够制作多种复杂形状的预制件以及有特殊要求的预制件等。在科学技术的迅猛发展的今天,人们对纺织复合材料预制件的质量和性能的要求已越来越高,故研制出性能更加突出的三维纺织结构复合材料预制件己成为众多研究者的共同目标。本文主要以三维多轴机织物为研究对象,首先对其组织结构、织造原理及织造过程做了详细介绍,然后在机械系统动力学仿真软件ADAMS中建立了三维多轴织机各机构的参数化功能模型,通过对各机构的仿真分析,实现了各机构的最优设计。根据仿真优化结果运用三维设计软件Pro/E,对三维多轴织机整机及其各机构进行实体建模与装配。然后又在ADAMS软件中对三维多轴织机虚拟样机进行仿真分析与研究,并在ANSYS Workbench中完成织机机架部分的有限元分析。通过这些软件之间的协同设计,分析仿真,以及优化改进等设计环节,尽可能的满足织物的织造要求并使织机的工作性能达到最佳。本文的主要内容如下:1.设计了简单多轴机织物的结构形式,并在SolidWorks中建立了织物的三维模型,确定了其织造过程和织造原理;2.为了实现织物的完全交织,研究并设计出了一种新型双向开口机构,双向开口机构既可以分行控制,也可以整体控制;并对其进行了运动学﹑动力学性能仿真分析。3.根据多轴机织物的特点,提出了平行打纬这种方式;为了使平行打纬机构获得较好的打纬效果,利用ADAMS对该机构进行了优化设计,得到了机构的最佳参数。ANSYS和ADAMS的联合应用,为机构的设计和结构的造型提供依据。4.引纬采用六连杆引纬,从机构最佳的传动性能出发,对其进行了优化设计;同时本文也提出一种新型多层喷气引纬方法,对该方法进行了详细的说明,为多层喷气引纬技术的实现提供了参考。5.在ANSYS Workbench中对机架部分进行了动态分析(包括模态分析,谐响应分析,瞬态响应分析),为提高机架的抗振性提供了参考。

关键词：三维多轴机织物三维织机虚拟样机双向开口机构