复合材料预制体数字化三维织造成形

目录
序1
序2
前言
第1章 引言···1
1.1复合材料应用现状 ···1
1.2 复合材料织造成形工艺及装备 ····1
1.2.1
三维机织方法 ···2
1.2.2 三维编织方法 ····6
1.2.3缝合方法 ···9
1.2.4 针刺成形、轴棒法和径棒法 · 12
1.2.5 柔性导向三维织造成形方法 ·· 17
1.3 复合材料织造成形发展趋势 ··· 17
第2章 复合材料预制体数字化三维织造成形原理 ····20
2.1 复合材料柔性导向三维织造成形方法及原理·· 20
2.2 复合材料结构件三维织造建模 ·· 21
2.2.1 直线型三维织造方法建模研究 ·· 22
2.2.2 曲线型三维织造方法建模研究··· 30
2.2.3 直曲型三维织造方法建模研究 42
2.2.4 不同织造方法成形的预制体纤维体积分数试验对比 51
2.3 复合材料结构件三维织造尺寸精度控制 ··· 56
2.3.1 正三角形点阵布局形状逼近误差分析 56
2.3.2 正四边形点阵布局形状逼近误差分析····· 58
2.3.3 正六边形点阵布局形状逼近误差分析·· 62
2.3.4 不同点阵布局形状逼近误差对比分析··· 69
2.4 复合材料三维织造防变形原理及方法 · 69
2.4.1 复合材料三维织造结构变形问题机理分析 70
2.4.2 导向套受纤维张紧力作用下变形问题建模研究70
2.4.3 导向套与织造纤维一体化约束控形转移方法72
2.5 本章小结······· 74
第 3章 复合材料预制体数字化三维织造成形工艺 76
3.1 数字化导向模板 ··· 76
3.2 纤维织造路径规划算法 ······ 77
3.2.1 简单截面的纤维织造路径规划 · 80
3.2.2 复杂截面的纤维织造路径规划 ··· 81
3.3 三维多针织造成形工艺 ··· 85
3.3.1 同步放纱方法 ···· 87
3.3.2 张紧力施加方法 · 87
3.3.3 多执行系统协同工艺研究 ·· 89
3.3.4 预制体轮廓锁紧方法 91
3.4 纤维层间压实技术研究 · 92
3.4.1 碳纤维预制体压实试验原理和试验结果分析 93
3.4.2 纤维压实模型 ··· 100
3.4.3 压实回弹分析 106
3.5 本章小结··· 107
第 4章 复合材料三维织造参数影响规律研究 · 109
4.1 导向模板与纤维铺缠方式对纤维体积分数的影响规律 109
4.2 导向模板与纤维铺缠方式对复合材料力学性能影响计算分析 112
4.3 导向模板与纤维铺缠方式对复合材料力学性能影响试验分析 116
4.3.1 对复合材料拉伸性能影响规律试验研究 ··116
4.3.2 对复合材料冲击性能影响规律试验研究 117
4.3.3 对复合材料层间剪切性能影响试验研究 120
4.3.4 对复合材料压缩性能影响试验研究 ·· 124
4.4 导向套结构对复合材料力学性能影响分析····· 128
4.5 本章小结··············· 133
第 5章 复合材料预制体数字化三维织造自动成形装备 134
5.1 数字化柔性导向单针织造成形系统与装备 134
5.1.1 成形机本体结构设计及优化135
5.1.2 柔性导向三维织造运动系统结构设计及优化· 136
5.1.3 送丝系统设计开发 138
5.1.4 三维织造成形设备控制系统及软件开发 ·· 142
5.1.5 数字化单针织造成形装备 ·· 144
5.2 数字化柔性导向多针织造成形系统与装备 145
5.2.1 多针织造成形机系统组成 ·· 145
5.2.2 纤维层致密化压实系统 ····146
5.2.3 多针夹持导向织造系统 ···147
5.2.4 控制系统设计 148
5.2.5 数字化多针织造成形装备 ··150
5.3 本章小结·······151
第6章 复合材料预制体数字化三维织造成形典型案例 153
6.1 基础结构件试制··············153
6.1.1 方形典型件试制 153
6.1.2 三角形典型件试制 154
6.2 数控机床 Z梁试制 155
6.3 叶轮试制·······158
6.4 工字形样件试制··160
6.5 喉衬预制体试制·····164
6.6 本章小结 167
参考文献 ···168