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纤维缠绕压力容器的应用日益广泛,但在设计和编程加工中存在许多困难。
本文对纤维缠绕压力容器多轴联动数控仿真成型展开研究。对纤维缠绕压力容器和缠绕技术进行分析,研究缠绕规律和各种缠绕方式;通过对压力容器外形的分析,确定仿真中缠绕机的各驱动轴,确定采用ADAMS和MATLAB联合仿真的仿真路线;设计简化的多轴联动缠绕机主体结构,并进行相应的CAD建模和虚拟样机建模;采用实体模拟落纱点的方法,针对环向缠绕和螺旋缠绕两种工况,完成线型选择,并进行缠绕成型中落纱点的轨迹计算和仿真;进而通过落纱点轨迹曲线反向推导导丝头的布线轨迹,研究成型过程导丝头的运动方程,并进行虚拟样机仿真;最后在虚拟样机和控制软件联合仿真的环境中,仿真落纱点在导丝头的牵引下的运动轨迹,并通过反向旋转落纱点的方法实现了纤维缠绕压力容器的成型效果预览。
通过联合仿真的方式进行缠绕成型研究,完成从线型设计到运动仿真,再用运动仿真来验证成型效果这正反两个方向的研究,有利于缩短产品的设计开发周期,提高产品的设计质量和降低生产成本。