自动铺带自然路径计算方法研究

发布时间：2017-10-06 03:29

  本文关键词：自动铺带自然路径计算方法研究

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【摘要】：自动铺带是最近些年发展起来的一种先进的复合材料成型技术。这种技术,在北美等国家广泛应用到航空航天的领域,而我国仍处于初期阶段。自动铺带必需沿着自然路径进行,所以自动铺带技术的核心是自然路径的算法的研究。这也是本文的研究主要内容。主要完成以下几个方面的问题。(1)对已有的自动铺带自然路径算法,做了分析比较,针对其优缺点,选出更合适的设计方法,也就是测地坐标系方法。(2)克服传统复合材料自动铺带路径规划中自然路径算法的缺点,给出新的自然路径计算方法。新的方法具有较高的自动化程度;建立了必要的、灵活响应的误差控制机制。(3)结合Matlab和VC++进行混合编程,开发初步的自然路径规划仿真的软件模块,对所给的算法进行了仿真验证。本论文的研究工作得到国家自然科学基金(51075206)和国家自然科学基金(51575266)的资助。
【关键词】：复合材料 自动铺带 自然路径 测地线 Matlab VC++
【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】：TB33;V250
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注释表11-12
• 第一章 绪论12-20
• 1.1 复合材料简介及其应用12-14
• 1.1.1 复合材料简介12-13
• 1.1.2 复合材料的应用13-14
• 1.2 复合材料成型技术简介14-15
• 1.2.1 纤维缠绕技术14
• 1.2.2 自动铺带技术14-15
• 1.2.3 自动铺丝技术15
• 1.3 自动铺带设备及国内外研究现状15-18
• 1.3.1 自动铺带设备15-16
• 1.3.2 自动铺带国内外研究现状16-18
• 1.4 本课题的研究背景和意义18
• 1.5 本文内容安排18-19
• 1.6 本章小结19-20
• 第二章 铺层规划原则、自然路径及其规划算法20-29
• 2.1 引言20
• 2.2 铺层规划原则20-22
• 2.2.1 整体铺层原则20-21
• 2.2.2 单层的自动铺带原则21-22
• 2.3 自然路径22-23
• 2.4 现有的自然路径规划算法23-28
• 2.4.1 近似迭代法23-24
• 2.4.2 矩形面片法24-25
• 2.4.3 三角网格法25-26
• 2.4.4 基于测地坐标系的数值解法26-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 测地线计算方法及自动铺带边界处理29-50
• 3.1 引言29
• 3.2 数学知识基础29-32
• 3.2.1 微分几何相关基础知识29-30
• 3.2.2 解析几何相关基础知识30
• 3.2.3 向量绕任意轴旋转变换30-32
• 3.3 测地线传统解法32-33
• 3.3.1 参数曲面测地线解法32
• 3.3.2 隐式曲面测地线解法32-33
• 3.4 新的测地线初值问题求解算法33-40
• 3.4.1 测地线初值问题算法推导33-36
• 3.4.2 误差控制算法36-38
• 3.4.3 测地线算法算例实现38-40
• 3.5 两点之间测地线求解算法40-46
• 3.5.1 两点之间的测地线问题理论算法40-43
• 3.5.2 自然路径两点之间测地线Matlab仿真43-46
• 3.6 自动铺带自然路径边界处理46-47
• 3.7 自动铺带自然路径MATLAB仿真47-49
• 3.8 本章小结49-50
• 第四章 自然路径仿真软件的初步开发50-66
• 4.1 MATLAB软件介绍50-51
• 4.2 MATLAB和VC++混合编程常用方法介绍51-52
• 4.2.1 Matlab Engine方式51
• 4.2.2 MATCOM工具51
• 4.2.3 VC++调用Matlab的C/C++数学函数库51
• 4.2.4 Matlab的编译器（Matlab Compiler）51-52
• 4.2.5 Matlab的COM组件52
• 4.3 软件的总体介绍52-53
• 4.4 MATLAB编译COM组件53-56
• 4.5 C++调用DEPLOYMENT TOOL生成的组件56-57
• 4.6 三大模块的介绍57-65
• 4.6.1 初值模块57-59
• 4.6.2 边值模块59-61
• 4.6.3 自然路径模块61-65
• 4.7 本章小结65-66
• 第五章 总结与展望66-68
• 5.1 论文总结66
• 5.2 今后工作展望66-68
• 参考文献68-72
• 致谢72-73
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文73

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本文编号：980458