| 【中文题名】 | 基于特异航天零件的纤维缠绕线型和建模研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 机械电子工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2004-6-28 |
| 【中关键词】 | 复合材料,纤维缠绕,测地线,非同一回转轴,仿真, |
| 【英关键词】 | Composite material, Filament Winding, Geodesic, not same axes,simulation, |
| 【分类导航】 | 航空、航天>航空>航空用材料>树脂基复合材料>> |
| 【论文摘要】 |
纤维增强塑料是一种具有比强度高、比摸量高、低密度、耐腐蚀等高性能的复合材料，纤维缠绕是一种纤维增强复合材料成型工艺，由于纤维增强塑料的诸多特点，因此它在航空、航天等领域得到了广泛的应用。
本文对航天特异零件建立了数学模型，并在此基础上进行了纤维缠绕的线型设计以及线型的计算机仿真。
本文首先对航天特异零件外形进行数学描述。在对缠绕线型规律进行分析的基础上，对航天特异零件做了分段，每一段以测地线缠绕为基础，做了缠绕线型的分析和设计。此航天特异零件各部分回转轴不是同一直线，因此针对这种特性对斜圆柱段和斜圆柱与球缺端头过渡段的缠绕做了理论上的分析与设计。通过以上分析提出了过渡段和斜圆柱段工艺上的改造方案。
在VC++语言环境下，应用OpenGL图形库对航天特异零件进行建模。将零件的主要几何参数进行参数化，形成通用的零件模型。然后根据线型公式对纤维线型每一点的坐标值求解，进行纤维线型连续仿真。
根据仿真演示的结果可以看到仿真结果与在理论上推导的数学模型相符，故用其来指导实际生产过程有很重要的参考价值。航天零件的纤维缠绕运动分析及其仿真软件的开发将会对非同一... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-5 |
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目录 |
5-7 |
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第一章 概述 |
7-15 |
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1.1 纤维复合材料 |
7-9 |
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1.1.1 纤维复合材料的特性 |
7-9 |
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1.1.2 纤维复合材料的应用 |
9 |
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1.2 复合材料成型技术简介 |
9-11 |
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1.3 纤维缠绕技术简介 |
11-12 |
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1.4 纤维缠绕的发展及现状 |
12-13 |
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1.5 选题的目的及意义 |
13-15 |
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第二章 纤维缠绕原理 |
15-26 |
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2.1 纤维缠绕的理论模型 |
18-19 |
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2.2 纤维缠绕中的参数及概念 |
19-22 |
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2.2.1 缠绕的原始物理模型 |
19-20 |
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2.2.2 缠绕线型相关的参数及其定义 |
20-22 |
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2.3 缠绕的基本定理与推论 |
22-25 |
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2.4 本章小结 |
25-26 |
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第三章 特异航天零件纤维缠绕规律 |
26-51 |
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3.1 特异航天零件的数学模型 |
27-29 |
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3.2 纤维缠绕线型排布的数学推导 |
29-50 |
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3.2.1 斜圆柱段的纤维缠绕线型 |
33-41 |
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3.2.2 球缺端头的纤维缠绕线型 |
41-43 |
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3.2.3 筒身段纤维缠绕线型分析 |
43-44 |
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3.2.4 过渡段的讨论 |
44-50 |
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3.3 本章小结 |
50-51 |
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第四章 特异航天零件纤维缠绕的计算机仿真 |
51-66 |
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4.1 OPENGL简介 |
51-56 |
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4.1.1 OpenGL的基本概念 |
52-54 |
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4.1.2 OpenGL的基木操作 |
54-56 |
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4.2 OPENGL的部分命令介绍 |
56-60 |
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4.2.1 三维形体的创建 |
57-58 |
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4.2.2 OpenGL的坐标变换 |
58-59 |
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4.2.3 OpenGL的光照 |
59-60 |
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4.3 纤维缠绕的线型仿真的实现 |
60-65 |
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4.3.1 航天特异零件仿真的参数化 |
60 |
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4.3.2 航空特异零件芯模的三维实现 |
60-63 |
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4.3.3 纤维缠绕的线型仿真 |
63-65 |
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4.4 本章小结 |
65-66 |
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第五章 总结与展望 |
66-68 |
|
致谢 |
68-69 |
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主要参考文献 |
69-72 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.98480 |
