国家自然科学基金(51005060)
- 作品数：9 被引量：73H指数：6
- 相关作者：富宏亚韩振宇李玥华邵忠喜曹忠亮更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学重庆通信学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程一般工业技术航空宇航科学技术更多>>
- 两类非可展曲面零件自动纤维铺放变角度轨迹规划算法被引量：6
- 2013年
- 为了避免非可展回转外壳类零件及非可展曲面变截面接头类零件在自动纤维铺放过程中出现除端面以外的剪切和重送现象,简化纤维铺放过程的复杂程度,提出一种针对这2类非可展曲面零件自动纤维铺放变角度轨迹规划算法.首先获取零件外形的数据信息,然后计算不同位置处的纤维铺放角,得到初始轨线上的点,最终获取所有轨迹线;此外,还针对不同零件给出了初始点的获取方法;并针对非可展回转外壳类零件及非可展曲面变截面接头类零件,以CATIA CAA与VC6.0为开发平台,给出了该算法的具体实现步骤.通过计算相邻两丝束之间的间隙或重叠,对文中算法的可行性进行了理论验证.
- 李玥华富宏亚韩振宇韩德东
- A Path Planning Algorithm of Closed Surface for Fiber Placement
- Fiber placement is an important processing technology for fabricating complex composite structures which offer...
- Zhenyu Han School of Mechatronics Engineering
- 自动铺丝构件缺陷形成机理的研究进展被引量：7
- 2014年
- 自动铺丝是一种重要的复合材料自动化成型方法,可实现连续变角度铺放,适合大曲率复杂构件的制造,但成型质量受到了多种工艺参数的影响。本文从自动铺丝预浸料的粘弹性和流动性、结晶度、铺层的层间剪切强度、残余热应力以及最大弯曲力等方面对自动铺丝构件成型缺陷的形成进行了表征和机理分析;给出了影响构件成型缺陷的工艺参数,并总结了工艺参数优化方法的研究进展。最后,对自动铺丝构件成型缺陷形成机理的未来研究方向进行了展望。
- 韩振宇王振宇边东岩曹忠亮富宏亚
- 关键词：纤维缠绕自动铺带
- 终端光学组件及反射镜架控制系统的开发被引量：3
- 2013年
- 终端光学组件及反射镜架是激光约束核聚变装置中的重要组成部分,具有运动轴数量多且分散的特点,为实现该设备的运动控制,采用分布式控制的思想,建立了以倍福嵌入式PC和总线端子为底层控制器,以EtherCAT网络为通讯的控制系统结构.控制软件在VC++和TwinCAT的环境中开发,对于机械系统要求的特殊功能均编制成PLC功能模块,并在下位机中运行,包括电机上下电锁紧功能、自动上下电功能、某个运动轴的手动跟随功能、单向定位功能.其中单向定位控制功能的应用将重复定位精度控制在3μrad以内.这种分布式控制系统具有结构简单、成本低廉、通讯速度快等特点,在实际工程应用中稳定、可靠.
- 邵忠喜付云忠富宏亚王炳成
- 关键词：分布式控制系统ETHERCAT
- Bezier曲线变角度层合板设计及屈曲特性分析被引量：11
- 2017年
- 基于二次Bezier曲线法,开展纤维变角度层合板的屈曲特性研究。首先,对原始的二次Bezier曲线进行了扩展,提出了分段式二次Bezier曲线变化方法,重新定义了纤维变角度铺放参考路径,确定了变角度层合板的表示形式。其次,以[0±<20(β)65>]_(2s)和[90±<20(β)65>]_(2s)为例对变角度层合板的屈曲特性进行了有限元分析,并与定角度层合板对比。最后,研究了不同终止角α和连接点参数β对层合板屈曲性能的影响,结果表明:连接点参数β的增大使得两种变刚度层合板的线性屈曲载荷先增大后减小,终止角大于起始角时,层合板的一阶屈曲载荷逐渐增大,铺放角度的增大有利于层合板屈曲载荷的提高。
- 富宏亚曹忠亮杜霖韩振宇
- 关键词：层合板
- 热塑性复合材料纤维铺放技术研究进展被引量：11
- 2012年
- 自动纤维铺放技术是飞机复合材料构件自动化成型的关键制造技术之一,其又可细分为自动纤维丝铺放技术和自动纤维带铺放技术。前者适用于平面型或低曲率的曲面型,或者说准平面型复合材料构件的铺层制造;后者综合了自动纤维缠绕与自动纤维带铺放两者的优点,可实现复杂曲面型复合材料构件的铺层制造。
- 富宏亚李玥华
- 关键词：预浸带复合材料铺层
- 热塑性复合材料纤维铺放工艺的研究进展被引量：27
- 2012年
- 热塑性复合材料由于其良好的可焊接性、可循环利用性、抗化学腐蚀性,特别是短时间内就可加工成型等特点,在未来航空航天构件制造领域有着广阔的应用前景。纤维铺放过程中涉及一系列的物理现象,涵盖传热学、热力学、结晶动力学,牛顿流体力学等学科及这些学科的交叉领域。本文以上述学科的相关知识为理论依据,对纤维铺放工艺中的加热工艺,冷却工艺,铺层间强度,纤维铺放压力和残余热应力五方面内容,通过分析其理论模型的建立和求解方法,介绍和讨论了纤维铺放过程中与最终产品质量相关的基体材料结晶度、铺层间紧密接触程度、铺层间熔合度等关键问题及其中涉及的铺放温度、铺放速率、铺放压力等主要工艺参数。同时,本文还总结了国外的研究成果和研究进展,指出其中存在的一些问题,并对今后纤维铺放工艺的研究方向进行了展望。
- 韩振宇李玥华富宏亚邵忠喜
- 关键词：热塑性复合材料纤维铺放冷却工艺残余热应力
- 一种新型自动铺丝张力控制系统的研制被引量：9
- 2014年
- 自动铺丝是一种重要的复合材料自动化成型工艺,而张力是影响自动铺丝制品质量的重要工艺参数。本文提出了一种以DSP为控制系统核心,以空压制动器以及气缸作为执行元件,以直线位移传感器作为反馈元件的新型张力控制系统,建立了张力控制的数学模型,搭建了软硬件实验平台。基于该平台,分别开展了恒张力、张力阶跃和速度阶跃的实验研究。实验结果表明,所设计的张力控制系统响应快,张力动态波动率小,可以满足自动铺丝张力控制的要求。
- 韩振宇王志斌路华富宏亚
- 关键词：纤维铺放
- 锥壳零件自动铺丝变角度轨迹规划算法被引量：12
- 2012年
- 基于自动铺丝设备具有可灵活操作的铺放头及铺放所采用的预浸纤维丝宽度窄等特点,提出一种新型的铺层成型算法——变角度丝束铺放,其具有无间隙和无重叠的特点.以锥壳零件为例,首先建立此类零件几何特征的数学模型,推导出锥壳零件上任意轨迹的数学方程;然后提出变角度铺层的成型原理及方法,建立变角度轨迹规划算法的数学模型并推导出锥壳零件上任意变角度铺放路径及路径曲率的数学方程,再结合自动铺丝设备及预浸丝束自身特点对变角度铺层的可铺性进行分析.最后通过仿真实验对文中算法进行了验证.
- 韩振宇李玥华富宏亚邵忠喜
- 关键词：铺层
- 热塑性FRP自动铺放成型缺陷的多尺度研究进展被引量：5
- 2017年
- 纤维增强型复合材料(FRP)自动铺放成型缺陷形成过程涉及多个时空尺度,仅依靠宏观失效理论及实验分析等方法无法实现对FRP铺放成型缺陷机理的研究。为了解决以上问题,本文针对热塑性FRP,分析了其铺放制造过程中常见的缺陷类型及其形成的基本原因,并结合气泡成核、热力耦合、界面增强理论及原位固结技术的国内外研究成果,指出现阶段FRP铺放缺陷机理研究方法的不足,根据现有的多尺度分析法及材料设计的嵌套式关系,提出反串行嵌套式多尺度分析方法,并讨论了基体的流动性、结晶度、黏弹性及吸湿性等微观力学参数的分析和计算方法。最后,采用灰色关联及多目标优化法,提出FRP铺放成型工艺的多尺度协同设计方法。未来研究重点是在铺放样机应用化的基础上,分析工艺参数、成型缺陷与力学性能的关联特性,揭示缺陷形成机理并优化工艺参数。
- 韩振宇孙守政付云忠富宏亚
- 关键词：热塑性多尺度分析
