复合材料模具模板的快速设计

发布时间：2017-09-17 16:19

  本文关键词：复合材料模具模板的快速设计

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【摘要】：复合材料因具有优越的比强度、比模量、工艺性、耐热性、耐腐蚀性、耐疲劳性,而广泛应用于飞机制造领域。在复合材料模具设计过程中,模板的设计复杂且需要耗费大量时间。本文设计了一种复合材料模具模板快速设计方法,根据复合材料模具模板的设计特点,将模具模板的设计划分为曲面预处理、曲面延拓、曲面等距、模板生成四个过程。在CATIA平台上开发了复合材料模具模板快速设计工具,提高了模具模板的设计效率,缩短了生产周期。本文的研究内容与所做工作如下:1)通过研究模板工作面延拓过程,分析拓扑结构复杂的曲面不能在CAD软件中正常延拓的原因。通过简化曲面拓扑结构的方法使曲面延拓能够顺利进行,随后将曲面延拓的部分与原曲面进行桥接,从而完成对原曲面的延拓。解决了部分复杂曲面不可直接延拓的关键问题,提高了复合材料模具模板的设计效率;2)研究了基于离散点等距曲面的方法。通过控制曲面离散的精度对等距曲面的精度进行控制,随后等距离散点并剔除等距后的离散点中的自交部分,最后构建隐式等距曲面方程并通过隐式曲面网格参数化的方法完成等距曲面的重构。此方法提高了等距的效率和质量。解决了采用CATIA原始命令等距时可能出现的自交问题;3)依据复合材料模具模板的实际形状,提出了一种封闭曲面生成模板实体的方法。获得模板的上模面及其等距曲面之后,通过该方法可直接完成模板实体的生成;4)应用VS2005和CAITA/CAA开发工具在CATIA平台上开发了复合材料模具模板快速设计系统,现已成功应用于国内某航空制造企业中。
【关键词】：复合材料模具 曲面延拓 曲面等距 模板快速设计
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V262
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 相关技术国内外发展概述12-15
• 1.2.1 快速设计技术研究现状12-14
• 1.2.2 曲面延拓技术国内外研究现状14
• 1.2.3 曲面等距技术国内外研究现状14-15
• 1.3 研究内容与章节安排15-18
• 第二章 模板工作曲面延拓18-27
• 2.1 引言18-19
• 2.2 简化拓扑结构的曲面延拓方法19-22
• 2.2.1 原曲面预处理19
• 2.2.2 曲面拓扑结构简化19-21
• 2.2.3 简化后曲面延拓21-22
• 2.3 延拓部分与原曲面桥接22-26
• 2.3.1 桥接曲面连续性研究22-23
• 2.3.2 延拓部分裁剪23-24
• 2.3.3 原曲面与剪裁后延拓曲面桥接24-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 模板工作曲面等距27-48
• 3.1 引言27
• 3.2 模板工作曲面离散27-31
• 3.3 无自交等距点的生成31-34
• 3.4 模板工作面隐式等距曲面重建34-36
• 3.5 三角网格参数化36-44
• 3.5.1 三角网格参数化概述36-38
• 3.5.2 三角网格参数化常用方法38-42
• 3.5.3 隐式曲面网格参数化方法42-44
• 3.6 等距面生成44-46
• 3.7 等距曲面生成实例46
• 3.8 本章小结46-48
• 第四章 模板实体生成48-60
• 4.1 引言48-50
• 4.2 点线向曲面正交投影算法50-55
• 4.2.1 点向曲面的正交投影50-54
• 4.2.2 曲线向曲面的正交投影54-55
• 4.3 模板闭合曲面及实体生成55-59
• 4.3.1 模板下模面生成55-56
• 4.3.2 模板侧面生成56-57
• 4.3.3 闭合曲面模板实体生成57-58
• 4.3.4 模板基准平面生成58-59
• 4.4 本章小结59-60
• 第五章 复合材料成型模具模板的快速设计系统实现60-69
• 5.1 引言60
• 5.2 开发平台及工具60-61
• 5.3 功能模块框架61-62
• 5.4 系统操作流程62-63
• 5.5 系统实例63-68
• 5.5.1 曲面预处理63-64
• 5.5.2 曲面延拓64-66
• 5.5.3 曲面等距66-68
• 5.5.4 模板生成68
• 5.6 本章小结68-69
• 第六章 总结与展望69-72
• 6.1 总结69
• 6.2 展望69-72
• 参考文献72-77
• 致谢77-78
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文78

【参考文献】

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1 姜坤;周雄辉;黎e，

本文编号：870425