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文檔簡介
1、熱塑性復(fù)合材料正在越來越多地替代傳統(tǒng)工程材料,并且在需要高生產(chǎn)效率的領(lǐng)域?qū)τ谏a(chǎn)效率的要求也越來越高。要滿足這些要求,就必須滿足復(fù)合材料能夠在保證質(zhì)量的前提下,實(shí)現(xiàn)更低成本制造。復(fù)合材料自動鋪放技術(shù)是為數(shù)不多的能夠?qū)崿F(xiàn)熱塑性復(fù)合材料在大型工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域連續(xù)加工的一項(xiàng)技術(shù),因此復(fù)合材料自動鋪放技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。
本課題首先搭建了連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料自動鋪放實(shí)驗(yàn)平臺,能夠完成纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的自動鋪放功能。將
2、鋪放頭與三軸運(yùn)動平臺相結(jié)合,完成實(shí)驗(yàn)平臺的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計。選用西門子1200PLC控制器,對鋪放工藝進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)鋪放工藝的自動化。
在完成自動鋪放實(shí)驗(yàn)平臺的基礎(chǔ)上,結(jié)合Design-Expert實(shí)驗(yàn)設(shè)計軟件,對連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯的鋪放工藝進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計,分別研究了鋪放工藝中的幾個主要參數(shù)加工溫度,鋪放壓力,鋪放速度對鋪放制品力學(xué)性能及變形程度的影響規(guī)律,并進(jìn)行加工工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計,得到連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯的鋪放工藝的最優(yōu)
3、加工工藝參數(shù)組合。
在得到最優(yōu)化工藝參數(shù)組合的基礎(chǔ)上,在最優(yōu)參數(shù)下進(jìn)行鋪層參數(shù)的研究,分別研究了鋪放角度及鋪放層數(shù)對鋪放制品力學(xué)性能的影響規(guī)律。選擇0°,±45°及90°的鋪放角度及其組合分別進(jìn)行自動鋪放實(shí)驗(yàn),分別分析其對鋪放制品力學(xué)性能的影響規(guī)律。選擇不同的鋪放預(yù)浸料層數(shù)進(jìn)行研究,分別研究了不同角度的不同鋪放層數(shù)對鋪放制品力學(xué)性能的影響規(guī)律。利用遺傳算法進(jìn)行鋪層設(shè)計,得到最優(yōu)化的鋪層設(shè)計組合,利用ANSYS對優(yōu)化前后的結(jié)構(gòu)進(jìn)
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