基于大挠度理论的钓鱼竿调性曲线计算及其设计方法

发布时间：2023-02-05 12:47

　　随着我国人民生活水平的日益提高,以传统渔业为依托,以娱乐休闲为目的休闲垂钓成为适应人民群众物质文化消费需求而发展起来的新兴产业。钓鱼竿作为垂钓必不可少的工具,其性能的好坏影响着垂钓技术的发挥和消费体验但由于我国对钓鱼竿的设计理论的研究严重滞后,至今没有完善的钓鱼竿结构设计理论及相关标准,严重制约了高端钓鱼竿的设计、生产和发展。建立钓鱼竿力学性能的定量计算理论,开发基于定量计算理论的结构设计方法,对钓鱼竿产业的健康、可持续发展具有重要意义。钓鱼竿的调性曲线是反映钓鱼竿钓性特点的重要力学性能指标。大挠度理论计算的钓鱼竿弯曲时的最大水平位移达到20.8cm,这是小挠度理论计算弯曲挠度忽略水平位移产生误差的重要原因。本文以线性大挠度理论为基础,推导了碳纤维增强树脂基复合材料层合结构钓鱼竿的调性曲线方程。并通过实验对计算理论的合理性进行了验证。首先通过等厚度单种材料独节钓鱼竿来验证钓鱼竿调性曲线计算理论,对独节钓鱼竿样竿的实验结果表明,样竿各个位置处理论值与实测值绝对误差不超过2cm,相对误差不超过5%。之后在双节钓鱼竿嵌套假设基础上,通过对等厚度复合材料双节钓鱼竿样竿的理论调性曲线和实验调性曲...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的来源和研究背景
    1.2 悬臂梁线性大挠度问题研究现状
        1.2.1 有限元法
        1.2.2 椭圆积分法
        1.2.3 伽辽金法
        1.2.4 数值积分法
        1.2.5 摄动解法
        1.2.6 近似估计法
        1.2.7 变截面悬臂梁挠度计算
    1.3 国内外钓鱼竿研究现状
        1.3.1 钓鱼竿性能评价研究
        1.3.2 钓鱼竿形态研究
        1.3.3 钓鱼竿手感度研究
        1.3.4 钓鱼竿运动研究
        1.3.5 钓鱼竿调性曲线研究现状
    1.4 本文的研究目的及主要内容
第2章 试验材料和研究方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备与仪器
    2.3 碳纤维单向板力学性能测试
        2.3.1 碳纤维单向板的制备
        2.3.2 碳纤维拉伸实验
    2.4 调性实验
    2.5 钓鱼竿强度实验
        2.5.1 钓鱼竿前尖强度实验
        2.5.2 钓鱼竿整体强度实验
第3章 钓鱼竿调性曲线方程的计算及验证
    3.1 引言
    3.2 调性曲线方程的推导
        3.2.1 满足调性曲线设计的悬臂梁大挠度方程
        3.2.2 钓鱼竿抗弯刚度计算
    3.3 调性曲线计算验证
        3.3.1 独节杆调性曲线的验证
        3.3.2 双节钓鱼竿嵌套假设及验证
        3.3.3 多锥度复合钓鱼竿调性曲线验证
        3.3.4 钓鱼竿调性曲线综合验证
    3.4 本章小结
第4章 钓鱼竿调性曲线设计方法
    4.1 引言
    4.2 钓鱼竿结构设计流程
    4.3 钓鱼竿调性曲线软件设计
    4.4 钓鱼竿调性曲线设计实例
        4.4.1 独节钓鱼竿调性曲线设计实例
        4.4.2 双节钓鱼竿调性曲线设计实例
        4.4.3 钓鱼竿的成型
        4.4.4 钓鱼竿调性曲线测试及分析
        4.4.5 钓鱼竿出厂性能测试
    4.5 本章小结
结论
参考文献
附录
致谢



本文编号：3734997