虚拟设计技术及其在自动络筒机设计中的应用

发布时间：2022-11-08 20:54

　　自动络筒机是纺织生产流程中相当重要的一种机械，是我国发展纺织机械的重点产品之一，自动络筒机曾被誉为其中一颗明珠，络筒的质量将直接影响到后续工序生产的织物质量。 近几年来，世界纺织工艺技术飞速发展，主要特点是由低速生产向高速生产发展；络筒工艺技术向单锭全自动化发展的趋势，也已为国内外纺织界人士所公认。我国的自动络筒机市场全部由德、意、日等外国所垄断。为了打破自动络筒机依靠国外进口的局面，我国络筒机技术改造和新型全自动络筒机的设计日益受到重视和注意。国产自动络筒机的研制成功将对增加产品品种、提高产品质量、减轻劳动强度、改善劳动条件、节约劳动力等诸方面均有明显的效果，对加强我国纺织品在国际市场的竞争力将起到深远的影响，产生可观的经济效益。 本课题“虚拟设计技术及其在自动络筒机设计中的应用研究”是863／CIMS资助项目“上海二纺机CIMS三期工程”（863-511-910-033）的一个子课题。目的在于应用虚拟设计技术对自动络筒机及其关键部件设计进行研究，以求提高国产自动络筒机性能，缩短产品设计周期，降低成本。 ... 

【文章页数】：147 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景
        1.2.1 虚拟设计技术现状
        1.2.2 虚拟设计技术的本质含义
    1.3 相关领域综述
        1.3.1 装配模型理论
        1.3.2 计算多体动力学基本理论与方法
        1.3.3 流体力学和计算流体力学
    1.4 自动络筒机及其设计中关键技术
        1.4.1 络筒的任务与要求[WJ94]
        1.4.2 自动络筒机发展趋势[XJ99]
        1.4.3 空气捻接器设计现状
    1.5 论文的主要内容和工作
        1.5.1 课题来源
        1.5.2 选题的理论及实际意义
        1.5.3 研究内容
    1.6 本论文结构
第二章 自动络筒机工作原理及其时序分析
    2.1 自动络筒机工作原理
        2.1.1 车头控制箱、动力部分、机架部分
        2.1.2 络纱锭部分
    2.2 自动络筒机的时序分析
    2.3 络纱锭主要控制件:
        2.3.1 上壳体中的控制凸轮
        2.3.2 下壳体中的控制凸轮
        2.3.3 空气捻接器凸轮连杆机构
    2.4 本章小结
第三章 自动络筒机的建模和虚拟装配
    3.1 产品结构设计过程的建模、虚拟装配理论
        3.1.1 机械产品结构设计过程
        3.1.2 装配特征的定义
        3.1.3 面向设计的产品装配模型
        3.1.4 装配模型参数及其约束规则描述
        3.1.5 装配模型的EXPRESS描述
    3.2 自动络筒机的建模与虚拟装配
        3.2.1 自动络筒机制装配层次关系
        3.2.2 空气捻接器的改型设计
        3.2.3 络筒机单锭的装配模型:
        3.2.4 自动络筒机整机装配图
    3.3 本章小结
第四章 应用计算多体动力学方法实现空捻器的机构分析和虚拟设计
    4.1 凸轮连杆机构的传统分析方法
        4.1.1 解析法
        4.1.2 图解计法
    4.2 计算多体动力学基本理论与方法
        4.2.1 运动学分析基础
        4.2.2 平面运动多刚体系统
        4.2.3 完全笛卡尔坐标
        4.2.4 机械系统多刚体模型的定义
    4.3 应用多体动力学进行空捻器的机构分析
        4.3.1 机构设计方案对比
        4.3.2 EJP438机构刚体模型定义
        4.3.3 空捻器凸轮连杆机构中各种铰链约束方程的建立
        4.3.4 系统约束方程的组集
        4.3.5 算法
        4.3.6 仿真结果
    4.4 本章小结
第五章 空捻器捻接腔流场的研究
    5.1 捻接腔中气流的定性分析
    5.2 关于纱线在旋转气流中的运动
    5.3 CFD基本理论
        5.3.1 CFD中几个常用定理和N-S方程
        5.3.2 湍流及雷诺方程
    5.4 采用CFD方法研究空捻器捻接腔体内气流场
        5.4.1 数学建模
        5.4.2 空气流场分析的方法及路线
        5.4.3 捻接腔体的参数化建模
        5.4.4 仿真计算及数据处理方法
        5.4.5 流场分析结果对比
        5.4.6 捕捉各系列的关键平面对比研究
        5.4.7 空气流场随结构参数递变而递变的规律
    5.8 本章小结
第六章 结论
    6.1 本文总结
    6.2 今后工作展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文
科研经历


【参考文献】：
期刊论文
[1]动态仿真在络筒机虚拟改型设计中的应用[J]. 周建亨.  机械工人.冷加工. 2002(08)
[2]自动络筒机的现状与发展[J]. 刘波.  山东纺织科技. 2001(06)
[3]UGⅡ平台上的络筒机造型与装配[J]. 周建亨.  机械工人.冷加工. 2001(10)
[4]纤维状粒子在气流场中的受力状况研究[J]. 朱泽飞,林建忠.  纺织学报. 2000(05)
[5]国外3种型号自动络筒机的比较[J]. 寿逸明.  毛纺科技. 2000(02)
[6]有限转动张量的保角参量及在多柔体系统中的应用[J]. 齐朝晖,唐立民.  力学学报. 1998(06)
[7]受约束多体系统一种新的违约校正方法[J]. 于清,洪嘉振.  力学学报. 1998(03)
[8]机械产品基于装配语义的变形设计及其在 Pro-E 上的实现[J]. 周新建,张申生,步丰林,洪熙伟.  机械科学与技术. 1997(06)
[9]国外自动络筒机的性能比较和分析[J]. 朱明.  纺织导报. 1997(06)
[10]具有奇异位置的多体系统动力学方程的隐式算法[J]. 王琪,黄克累,陆启韶.  计算力学学报. 1997(04)



本文编号：3704545