检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

碳纤维复合材料三维织造导向阵列变形研究

机械工程学报 2020年第17期56卷 182-189页

作者：杜悟迪刘丰单忠德吴晓川李思源机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室北京100083

为实现三维结构复合材料的高质量成形,研究了复合材料柔性导向三维多针织造成形过程中导向阵列的变形特征。利用导向阵列边缘导向棒的中心距变化情况进行导向阵列变形特征研究,主要采用图像处理手段对中心距大小进行分析,从而获得不同... 详细信息

为实现三维结构复合材料的高质量成形,研究了复合材料柔性导向三维多针织造成形过程中导向阵列的变形特征。利用导向阵列边缘导向棒的中心距变化情况进行导向阵列变形特征研究,主要采用图像处理手段对中心距大小进行分析,从而获得不同织物高度条件下导向阵列中心距的变化特征,并对成形后复合材料预制体的成形精度和内部质量进行分析,建立了具有微变形的导向棒压实协调变形模型,探究导向阵列变形对预制体成形质量的影响。基于复合材料柔性导向三维多针织造成形工艺,导向阵列边缘导向棒中心距整体呈高斯分布,导向阵列变形的主要原因是导向棒自身的变形,且随织造过程进行,导向棒变形加剧。在进行导向棒选择和布置时,应选择初始变形小于1.4mm,变形区幅宽与变形区中心高度之比大于0.845的导向棒,有利于减小导向阵列变形情况,避免成形过程使导向棒进一步变形的可能。

关键词：三维织造预制体导向阵列成形精度

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

三维织造复合材料用导向套的表面结构研究

材料导报 2014年第22期28卷 1-4页

作者：吴晓川单忠德刘丰王远王争先进成形技术与装备国家重点实验室北京100083 北京科技大学冶金工程研究院北京100083

设计并制备了5种不同表面结构的导向套,采用单根导向套压出实验、三点弯曲实验,并结合破坏界面形貌的观察,研究了不同表面结构对导向套与树脂界面结合强度及其自身抗弯性能的影响。结果表明,相对于无加工的导向套,周向粗化后的导向套与... 详细信息

设计并制备了5种不同表面结构的导向套,采用单根导向套压出实验、三点弯曲实验,并结合破坏界面形貌的观察,研究了不同表面结构对导向套与树脂界面结合强度及其自身抗弯性能的影响。结果表明,相对于无加工的导向套,周向粗化后的导向套与树脂结合强度提高了56%。而轴向开槽导向套、径向开孔导向套及表面带嵌合槽的导向套与基体的界面结合强度相对无加工导向套,提高了40%-46%;带凸起结构对于界面结合强度的提高不明显。同时,周向粗化处理和带凸起结构的导向套,其抗弯强度与无加工的导向套相差不大;而轴向开槽、嵌合槽结构、径向开孔处理均不同程度地降低了导向套的抗弯强度,其中径向开孔对导向套的抗弯强度的降低幅度最大。

关键词：三维织造导向套表面结构单根导向套压出实验

三维织造复合材料细观结构与力学性能关系研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

三维织造复合材料细观结构与力学性能关系研究

作者：师有玲机械科学研究总院

学位级别：硕士

复合材料构件尺寸大型化、结构复杂化、整体轻量化是复合材料在航空航天、国防军工领域发展的趋势。复合材料柔性导向三维织造技术为解决复杂变截面零件的三维织造、Z向增强等工程技术难题提供了解决方法,为实现复合材料柔性导向三维织... 详细信息

复合材料构件尺寸大型化、结构复杂化、整体轻量化是复合材料在航空航天、国防军工领域发展的趋势。复合材料柔性导向三维织造技术为解决复杂变截面零件的三维织造、Z向增强等工程技术难题提供了解决方法,为实现复合材料柔性导向三维织造,研究分析三维织造复合材料的细观结构模型及其对材料性能的影响关系尤为必要。本文采用结构建模、有限元模拟、试验测试等方法,建立了细观结构和宏观力学性能之间的联系,由组分材料的基本性能预测其结构件的力学性能,进而实现细观结构设计与力学性能设计一体化,为复合材料三维织造技术工程应用提供理论支撑。本文为研究三维织造复合材料细观结构模型和力学性能之间的关系,创新性的建立了曲线环形和曲线“8”字形织造路径的三维织造复合材料细观结构模型,并建立起纤维体积分数与细观模型结构参数数学关系式,其理论计算值与实际测量值相对误差可控制在5%以内。研究了结构参数以及织造路径对纤维体积分数的影响规律,研究表明:当导向套半径为1mm时,导向套中心距为6mm,由曲线环形织造路径织造的预制体织造纤维体积分数较高,可高达34.71%。针对实际应用中的材料组分、织造路径和载荷多变等复杂因素导致三维织造复合材料力学性能预测难的问题,创新性的建立了三维织造复合材料细观结构模型的有限元分析模型,可有效预测出三维织造复合材料的宏观力学性能。通过不同织造路径以及不同结构参数弹性模量和泊松比试验,进一步验证了有限元分析模型的准确性,可用于三维织造复合材料弹性性能预测。在研究三维织造复合材料细观结构模型及有限元分析模型的基础上,进一步研究了不同织造路径的结构参数对复合材料面内力学性能和Z向力学性能的影响规律,研究出较好面内力学性能与Z向力学性能的结构参数和织造路径,分析了三维织造复合材料的破坏形式和破坏机理。

关键词：复合材料三维织造细观结构绿色制造近净成形

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于机器视觉的三维织造张力控制方法

工程塑料应用 2020年第8期48卷 61-65,70页

作者：杜悟迪刘丰单忠德吴晓川陈哲机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室北京100083

为实现三维结构复合材料的高质量成型,提出了一种基于机器视觉的复合材料预制体三维织造张力控制方法并搭建了试验装置。采用机器视觉技术检测并计算织造纤维束偏角,根据织造偏角大小自动控制张紧电机转动,通过电机转动牵引张力边棒进... 详细信息

为实现三维结构复合材料的高质量成型,提出了一种基于机器视觉的复合材料预制体三维织造张力控制方法并搭建了试验装置。采用机器视觉技术检测并计算织造纤维束偏角,根据织造偏角大小自动控制张紧电机转动,通过电机转动牵引张力边棒进而实现织造张力的控制。进行织造张力标定试验,将张力控制目标标定在16.75~18.15 cN。采用基于机器视觉的三维织造张力控制方法进行纤维束张力的控制试验,织造张力控制在16.40~18.15 cN,纤维织造张力与标定控制张力的最大相对误差为6.42%,织造张力最大波动10%。使用成型机进行张力主动控制试验发现,织造过程中纤维束之间无缠结,不与边棒发生干涉,织造过程顺利,织造偏角控制在–4°~4°,实现了复合材料三维织造过程中的纤维束张力控制。

关键词：三维织造张力控制复合材料机器视觉

不同导向结构材料对复合材料柔性导向三维织造层厚的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工程塑料应用 2019年第7期47卷 60-64页

作者：侯卓健刘丰单忠德杜悟迪陈哲机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室

针对复合材料柔性导向三维织造成形的发展要求,提出了一种使用预复合树脂碳纤维束作为柔性导向结构材料的三维织造工艺方法。研究了金属棒、碳纤维棒、预复合树脂碳纤维束三种不同导向结构材料对柔性导向三维织造层厚的影响规律。通过... 详细信息

针对复合材料柔性导向三维织造成形的发展要求,提出了一种使用预复合树脂碳纤维束作为柔性导向结构材料的三维织造工艺方法。研究了金属棒、碳纤维棒、预复合树脂碳纤维束三种不同导向结构材料对柔性导向三维织造层厚的影响规律。通过分析建立的导向结构变形与摩擦阻力的计算模型,发现在导向结构相同变形量下,柔性树脂碳纤维束摩擦阻力远小于金属棒。与金属棒和碳纤维棒相比,预张紧的柔性树脂碳纤维束导向阵列在压实过程中更加致密、均匀,压实效果更好。对预制体进行CT扫描,发现树脂碳纤维束导向结构预制体内部结构均匀,树脂碳纤维柔性导向结构可以节省替纱环节,更易实现三维织造压实过程中纤维层的均匀致密。

关键词：三维织造预制体柔性导向复合材料

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于机器视觉的三维织造避障路径规划方法

制造业自动化 2022年第5期44卷 124-128页

作者：李佳华李建友战丽刘阳王东机械科学研究总院先进成形技术与装备国家重点实验室北京100044 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司北京100083 清华大学机械工程系北京100084

针对在复合材料柔性导向三维织造成形工艺中,导向阵列初始位置存在偏差,随着织造层数增加,导向阵列变形程度增大的问题,提出一种基于机器视觉检测的三维织造避障路径规划方法。该方法利用工业相机获取导向阵列端面图像信息,采用图像处... 详细信息

针对在复合材料柔性导向三维织造成形工艺中,导向阵列初始位置存在偏差,随着织造层数增加,导向阵列变形程度增大的问题,提出一种基于机器视觉检测的三维织造避障路径规划方法。该方法利用工业相机获取导向阵列端面图像信息,采用图像处理算法精确求解导向阵列位置,为避免织造机构与导向阵列碰撞,设计了织造三向正交预制体的路径规划方法。实验证明,该方法大幅降低了织造针与导向阵列碰撞概率,显著提高了织造设备稳定性与安全性。

关键词：三维织造机器视觉路径规划避障

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

复合材料柔性导向三维织造防变形方法

工程塑料应用 2017年第4期45卷 64-68页

作者：李平礼单忠德战丽刘丰吴晓川机械科学研究总院先进成形技术与装备国家重点实验室北京100083

针对三维结构复合材料预制体成型工艺,提出一种复合材料柔性导向三维分段织造和防变形方法,通过有限元分析得到一定预紧力条件下导向棒变形情况,确定每段织造区域的织造纤维层数,对导向棒做防变形处理,从最下段逐段织造逐段压实预制体... 详细信息

针对三维结构复合材料预制体成型工艺,提出一种复合材料柔性导向三维分段织造和防变形方法,通过有限元分析得到一定预紧力条件下导向棒变形情况,确定每段织造区域的织造纤维层数,对导向棒做防变形处理,从最下段逐段织造逐段压实预制体。通过预制体织造对比试验发现,分段式织造和防变形处理能够有效地防止预制体织造过程中导向棒阵列的变形、控制预制体外形尺寸;分段压实预制体压实力减小,并能获得层密度较高的预制体。

关键词：三维织造预制体分段压实防变形

基于速度匹配的复合材料三维织造张力控制方法研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

制造业自动化 2021年第2期43卷 118-120,129页

作者：杜悟迪刘丰吴晓川陈哲先进成形技术与装备国家重点实验室北京100083

碳纤维预制体成形过程中的纤维束张力调控是直接影响预制体内部纤维束屈曲的重要因素,提出了基于张力施加线实时收线的复合材料织造过程中纤维束张力控制方法,通过电机转动速度与织造速度的匹配进行纤维束张力控制。针对该控制方法,进... 详细信息

碳纤维预制体成形过程中的纤维束张力调控是直接影响预制体内部纤维束屈曲的重要因素,提出了基于张力施加线实时收线的复合材料织造过程中纤维束张力控制方法,通过电机转动速度与织造速度的匹配进行纤维束张力控制。针对该控制方法,进行了纤维束张力主动控制过程的数值分析和张力控制试验,织造张力均值与目标张力控制值的相对偏差为0.5%,最大相对偏差8.5%,在张力一定的条件下电机转动速度与织造速度呈线性关系。研究表明可以通过调整初始的张力施加线长度调控初始张力,通过设定织造速度、电机转动速度的匹配关系,能够实现织造过程中的纤维束张力稳定控制。

关键词：三维织造复合材料张力控制预制体

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

复合材料三维织造Z向增强技术研究

复合材料三维织造Z向增强技术研究

作者：王争机械科学研究总院

学位级别：硕士

复合材料凭借着其轻质和高强的优点,在航空航天、汽车、国防等行业中越来越多地应用。复合材料层合板的Z向性能不足已成为其应用的瓶颈,机械科学研究总院提出的柔性导向三维织造成形技术可大幅提高复合材料的Z向性能。本文通过测试复合... 详细信息

复合材料凭借着其轻质和高强的优点,在航空航天、汽车、国防等行业中越来越多地应用。复合材料层合板的Z向性能不足已成为其应用的瓶颈,机械科学研究总院提出的柔性导向三维织造成形技术可大幅提高复合材料的Z向性能。本文通过测试复合材料Z向抗冲击强度、Z向压缩强度和面内抗冲击强度等表征方式,分析了柔性导向三维织造复合材料Z向性能增强的影响因素和作用机理。通过对不同试验因素的三维织造复合材料试样进行Z向抗冲击性能的测试,研究了导向套结构和布局、纤维体积含量、纤维织造路径和扫描角度对三维织造复合材料Z向抗冲击性能的影响规律和程度。通过对试样冲击断口的宏观形貌和微观结构分析,研究了导向套、织造纤维和导向套中的纤维对提高三维织造复合材料Z向冲击载荷的作用机理。通过对三维织造复合材料压缩试样的破坏形貌观察,分析了 Z向压缩的破坏过程和破坏机理。通过对不同试验因素的三维织造复合材料试样进行Z向抗压缩性能的测试,研究了导向套结构和尺寸、纤维体积含量、纤维织造路径和扫描角度对三维织造复合材料Z向抗压缩性能的影响规律和程度。通过建立三维织造复合材料单胞模型,得到了导向套直径和导向套之间的中心距与导向套体积含量及其侧面积含量的对应关系。研究了在导向套直径一定时,导向套中心距变化对三维织造复合材料面内抗冲击性能的影响规律。在此基础上,研究了导向套体积含量一定的情况下,导向套直径和中心距同时变化对三维织造复合材料面内抗冲击性能的影响规律。

关键词：复合材料三维织造 Z向增强