1. 研究目的与意义(文献综述)
随着科技的发展,许多军用和工业产品都对减轻材料重量,提高材料强度提出了特别高的要求。对于金属来说,由于其的固有特性,金属的韧性随着会随着强度的增加而降低,减轻重量(增加强度)和改善可靠性(提高韧性)是两个相互矛盾的要求,因此,单纯的金属材料已难以满足科技与工业的发展,各式各样的高强度轻型复合材料逐渐产生。纤维缠绕技术是纤维复合材料生产中最早、最广泛使用的技术,也是最重要的技术之一。其能够按照产品的受力状况设计缠绕规律,以最大限度的发挥纤维的强度,所得产品具有比强度高、可靠性高、性能优良、结构稳定等特点,并可实现机械化或自动化生产,生产效率高,成本低,能很好的满足现今军用、民用和工业多方面的需求。
20世纪40年代中期,国外正式提出了纤维缠绕技术的概念,最早应用于1945制成的玻璃钢环,用于原子弹工程,1947年美国成功制得世界第一台缠绕机,60年代初期,出现了第一代机械式纤维缠绕机,由于机械传动效率的原因,这种纤维缠绕机计算精度低、缠绕精度低,并且只能进行形状规则产品的加工,难以满足更加复杂的缠绕要求,后来逐渐出现各种伺服控制式缠绕机,70年代初期开始采用计算机进行伺服电机的控制,20世纪80年代,Pultrex公司顺利研制出四轴数控纤维缠绕机,极大的改善了旧有的制备技术。随着纤维缠绕技术的发展,纤维缠绕机的精度在逐渐提高、自动化自动化程度也在不断提升。近年,美国和德国已成功研制出了由计算机控制的最多可以十一个能够进行运动轴联动的多轴玻璃钢纤维缠绕机,可以进行形状更加复杂的玻璃钢制品的缠绕。我国的纤维缠绕技术起步较晚且相关技术及标准还不完善,对于四轴纤维缠绕机控制系统可靠性、稳定性以及同步控制精度等方面研究较少,对于纤维缠绕机的研究,主要集中在一些纤维缠绕厂家和少量高校研究机构。我国纤维缠绕技术的研究和应用已初具规模,某些方面已接近或达到世界先进水平,基本形成比较完整的工业体系,但整体上看,与发达工业国仍有较大差距,实际生产过程中,自动化程度不高,还存在着产品制造周期长、质量稳定性差、复合材料利用率低等不足。
2. 研究的基本内容与方案
3. 研究计划与安排
1~3周完成开题报告和英文翻译
4~11周完成毕业设计计算和绘图等毕业设计(论文)具体工作
12~13周 毕业设计说明书(论文)撰写
4. 参考文献(12篇以上)
[1]徐东亮,王成,徐征,朱炯滔.多工位数控纤维缠绕机的研究与设计[j].玻璃钢/复合材料,2018(06):89-93 38.
[2]姜文亮.浅谈纤维缠绕设备的结构设计[j].中国战略新兴产业,2018,(26):141.
[3]张宗正. 四轴玻璃钢纤维缠绕机控制系统设计与开发[d].西安电子科技大学,2019.
