纤维缠绕制品封头段厚度计算方法及在位测量系统研究

发布时间：2017-09-24 04:29

  本文关键词：纤维缠绕制品封头段厚度计算方法及在位测量系统研究

  更多相关文章： 纤维缠绕技术 椭球型压力容器 厚度计算模型 在位测量系统 实验验证

【摘要】：纤维缠绕技术是一种新型的成型技术,制品材料多采用复合材料,正因为纤维缠绕复合材料压力容器有安全系数高、具有安全的失效模式、质量轻、耐腐蚀抗疲劳性好、承压高等优点,这种新兴的成型技术在航空航天领域已经得到了非常广泛的应用。本文研究的椭球型压力容器缠绕层厚度的计算模型为其前期的设计提供了重要的参考依据,而椭球型压力容器测量系统是针对这种复合材料制品开发的一种测量椭球型压力容器缠绕层厚度的在位测量系统,这种在位测量系统精度高、使用方便、成本低廉,便于广泛应用于纤维缠绕加工过程中。因此对椭球型压力容器缠绕层厚度的研究和在位测量系统的开发其理论意义和使用价值非常重要。研究了椭球型压力容器封头段的厚度计算模型,得到了对于回转体压力容器缠绕层厚度的计算方案,又通过纤维缠绕原理和微分几何建立了椭球型压力容器封头段厚度的理论计算模型,最后对计算模型中的带宽量进行了修正使厚度的计算模型更加精确。开发了椭球型压力容器在位测量系统。通过研究其测量原理提出了待测点的选取方案,通过VC++编写了测量点的生成程序,在西门子840D数控系统中编写了控制测头运动的宏程序,在上位机中通过MATLAB编写了测量数据的处理程序,实现了椭球型压力容器缠绕层厚度的在位测量。进行了椭球型压力容器在位测量实验。实验测得了椭球型压力容器在位测量系统的测量精度,并测量的椭球型压力容器缠绕层厚度与理论计算的其缠绕层厚度相比较,验证了椭球型压力容器缠绕层厚度计算模型的准确性。
【关键词】：纤维缠绕技术 椭球型压力容器 厚度计算模型 在位测量系统 实验验证
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH49;TB33
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 课题的来源8
• 1.2 课题的研究背景及意义8-11
• 1.3 国内外的研究现状及分析11-14
• 1.3.1 压力容器封头段厚度计算方法的研究11-13
• 1.3.2 在位测量方法的研究13-14
• 1.4 课题的主要研究内容14-15
• 第2章 椭球型压力容器封头段厚度计算模型15-26
• 2.1 回转体压力容器厚度的计算原理15-19
• 2.2 椭球型压力容器封头段厚度的计算方法19-22
• 2.2.1 椭球型压力容器封头厚度计算公式19-21
• 2.2.2 丝束的带宽修正公式21-22
• 2.3 椭球型压力容器封头段厚度计算模型算例22-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 椭球型压力容器在位测量系统26-38
• 3.1 椭球型压力容器厚度的测量原理26-30
• 3.1.1 在位测量设备26-27
• 3.1.2 三维测头的标定方法27
• 3.1.3 三维测头的测量补偿27-30
• 3.2 测量点的生成程序30-33
• 3.3 数据通讯程序33-35
• 3.4 测头运动的控制程序35-37
• 3.5 测量数据的处理程序37
• 3.6 本章小结37-38
• 第4章 椭球型压力容器厚度测量实验验证38-48
• 4.1 在位测量系统测量误差实验38-42
• 4.1.1 在位测量系统测量误差实验设备38
• 4.1.2 实验方案及数据38-41
• 4.1.3 数据处理及结果分析41-42
• 4.2 椭球型压力容器测量实验42-44
• 4.3 椭球型压力容器厚度计算模型验证实验44-47
• 4.4 本章小结47-48
• 结论48-49
• 参考文献49-54
• 致谢54

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 赵云峰;;先进纤维增强树脂基复合材料在航空航天工业中的应用[J];军民两用技术与产品;2010年01期

2 张亚萍;;数控机床上测头系统测量程序的开发[J];机床与液压;2010年22期

3 姜建芳,苏少钰,陈庆伟,周晓平;西门子S7-300系列PLC与PC机通信实现的研究[J];制造业自动化;2003年01期

4 张昕,李辅安,王晓洁;热塑性树脂基体纤维缠绕工艺[J];纤维复合材料;2003年01期

5 唐修卿;何钦象;李辅安;;基于微分几何纤维缠绕回转壳封头的厚度计算[J];宇航材料工艺;2010年04期

6 许光;王洪锐;贺启林;王兵;刘茉;;碳纤维缠绕复合材料气瓶冲击试验研究[J];压力容器;2014年11期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 宋光吉;数控滚转式纤维缠绕机的优化设计与仿真软件的开发[D];哈尔滨工业大学;2009年

，

本文编号：909361