一种复合材料进气道的下料方法技术

本发明专利技术提供一种复合材料进气道的下料方法，涉及复合材料的应用技术领域，包括如下步骤：S1：根据进气道的曲面结构定义下料坐标系；S2：根据所述进气道的曲面结构以及所述下料坐标系，定义所述进气道的铺层角度；S3：根据所述进气道的铺层角度，对所述进气道的铺层进行离散化设计，得到铺层分块；S4：将所述铺层分块展开并投影为平面图形，得到所述进气道的下料图。本发明专利技术提供的复合材料进气道的下料方法，将进气道的曲面结构依据铺层角度转化为离散的条块状曲面结构，然后再将条块状的曲面结构进行展开下料，提高了下料的准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料进气道的下料方法
本专利技术涉及复合材料的应用
，具体而言，涉及一种复合材料进气道的下料方法。
技术介绍
进气道是将空气引入飞机发动机的通道，是保证发动机正常工作的关键部件之一，其主要作用是为发动机提供一定流量的空气，保证进气流场能满足压气机和燃烧室正常工作的要求，因此，进气道的外形复杂，通常为变截面结构。传统变截面复合材料进气道的下料方法通常是通过预浸料包覆到进气道铺贴工装上，再手工切割分块，进一步对手工切割分块进行扫描，根据扫描结果对各分块进行数字化设计，对铺贴需要的分块进行生产，再进一步将生产出的分块进行现场包覆试验铺贴；这种下料方法由于需要手工分隔切块，导致下料设计的误差较大，准确度低。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是目前变截面复合材料进气道的下料方法准确度低。为解决上述问题，本专利技术提供一种复合材料进气道的下料方法，包括如下步骤：S1：根据进气道的曲面结构定义下料坐标系；S2：根据所述进气道的曲面结构以及所述下料坐标系，定义所述进气道的铺层角度；S3：根据所述进气道的铺层角度，对所述进气道的铺层进行离散化设计，得到铺层分块；S4：将所述铺层分块展开并投影为平面图形，得到所述进气道的下料图。可选地，所述根据进气道的曲面结构定义下料坐标系包括：S11：在所述进气道的曲面上任取一点作为所述下料坐标系的原点；S12：将所述原点处逆着气流的切线方向作为0°方向；S13：根据右手准则以及所述0°方向确定所述下料坐标系的角度。可选地，所述根据所述进气道的铺层角度，对所述进气道的铺层进行离散化设计包括：S31：根据所述进气道的铺层角度，在所述原点处生成一条角度为所述铺层角度的基准曲线；S32：将所述基准曲线在所述曲面上依次偏移，生成一系列偏移曲线；S33：通过所述基准曲线与一系列所述偏移曲线对所述进气道的曲面进行分块，得到所述铺层分块。可选地，所述铺层角度选自0°、45°、90°、-45°中的至少一个可选地，所述铺层角度为0°时，所述离散化设计方法包括：S001：在所述原点处生成一条0°方向的第一基准曲线，所述第一基准曲线的曲线方程为S002：将所述第一基准曲线在所述曲面上依次偏移Rmm，生成一系列0°方向的第一偏移曲线，所述第一偏移曲线的曲线方程为S003：通过所述第一基准曲线与一系列所述第一偏移曲线对所述进气道的曲面进行分块，得到0°铺层分块。可选地，所述铺层角度为45°时，所述离散化设计方法包括：S101：在所述原点处生成一条45°方向的第二基准曲线，所述第二基准曲线的曲线方程为S102：将所述第二基准曲线在所述曲面上依次偏移R1mm，生成一系列45°方向的第二偏移曲线，所述第二偏移曲线的曲线方程为S103：通过所述第二基准曲线与一系列所述第二偏移曲线对所述进气道的曲面进行分块，得到45°铺层分块。可选地，所述铺层角度为90°时，所述离散化设计方法包括：S201：在所述原点处生成一条90°方向的第三基准曲线，所述第三基准曲线的曲线方程为S202：将所述第三基准曲线在所述曲面上依次偏移R2mm，生成一系列90°方向的第三偏移曲线，所述第三偏移曲线的曲线方程为S203：通过所述第三基准曲线与一系列所述第三偏移曲线对所述进气道的曲面进行分块，得到90°铺层分块。可选地，所述铺层角度为-45°时，所述离散化设计方法包括：S301：在所述原点处生成一条-45°方向的第四基准曲线，所述第四基准曲线的曲线方程为S302：将所述第四基准曲线在所述曲面上依次偏移R3mm，生成一系列-45°方向的第四偏移曲线，所述第四偏移曲线的曲线方程为S303：通过所述第四基准曲线与一系列所述第四偏移曲线对所述进气道的曲面进行分块，得到-45°铺层分块。与现有技术相比，本专利技术提供的复合材料进气道的下料方法具有如下优势：本专利技术提供的复合材料进气道的下料方法，将进气道的曲面结构依据铺层角度转化为离散的条块状曲面结构，然后再将条块状的曲面结构进行展开下料，提高了下料的准确度，保证下料的尺寸与铺层角度相符合，且通过数字化下料设计可进行数字化调整优化，提高材料的利用率，降低生产成本；同时，通过本专利技术提供的复合材料进气道的下料方法，在进气道的数字外形结构确定后即可进行下料设计，下料设计过程可以与工装模具设计生产同步进行，下料设计效率提高；此外，本申请提供的方法，设计、计算、生产的匹配性好，有利于提高产品的质量稳定性。附图说明图1为本专利技术所述的进气道坐标系定义示意图；图2为本专利技术所述的第一基准曲线的示意图；图3为本专利技术所述的0°铺层分块的示意图；图4为本专利技术所述的第二标准曲线的示意图；图5为本专利技术所述的45°铺层分块的示意图；图6为本专利技术所述的第三标准曲线的示意图；图7为本专利技术所述的90°铺层分块的示意图；图8为本专利技术所述的第四标准曲线的示意图；图9为本专利技术所述的-45°铺层分块的示意图。附图标记说明：1-进气道；2-第一基准曲线；3-0°铺层分块；4-第二基准曲线；5-45°铺层分块；6-第三基准曲线；7-90°铺层分块；8-第四基准曲线；9--45°铺层分块。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制，基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。为解决目前变截面复合材料进气道的下料方法准确度低的问题，本专利技术提供一种复合材料进气道的下料方法，该下料方法包括如下步骤：S1：根据进气道1的曲面结构定义下料坐标系；S2：根据进气道1的曲面结构以及下料坐标系，定义进气道的铺层角度；S3：根据进气道的铺层角度，对进气道1的铺层进行离散化设计，得到铺层分块；S4：将铺层分块展开并投影为平面图形，得到进气道1的下料图。本申请直接以进气道1的曲面结构为基准进行数字化设计，通过数字化方法对进气道1的曲面结构进行离散化设计，将进气道1的铺贴面分隔为若干平面结构的铺层分块，再依次对相应的铺层分块进行生产、铺贴即可，避免通过手工切割的方法来对铺层进行分块，一方面简化了设计流程，提高了生产效率，另一方面，由于用数字化的分隔方法替代了手工分隔后再扫描的方法，避免了手工操作过程以及扫描过程中的误差，提高了下料的准确度，且由于下料准确度的提高，还可减少铺贴过程中反复试错的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合材料进气道的下料方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：根据进气道(1)的曲面结构定义下料坐标系；/nS2：根据所述进气道(1)的曲面结构以及所述下料坐标系，定义所述进气道(1)的铺层角度；/nS3：根据所述进气道(1)的铺层角度，对所述进气道(1)的铺层进行离散化设计，得到铺层分块；/nS4：将所述铺层分块展开并投影为平面图形，得到所述进气道(1)的下料图。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合材料进气道的下料方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：根据进气道(1)的曲面结构定义下料坐标系；
S2：根据所述进气道(1)的曲面结构以及所述下料坐标系，定义所述进气道(1)的铺层角度；
S3：根据所述进气道(1)的铺层角度，对所述进气道(1)的铺层进行离散化设计，得到铺层分块；
S4：将所述铺层分块展开并投影为平面图形，得到所述进气道(1)的下料图。


2.如权利要求1所述的复合材料进气道的下料方法，其特征在于，所述根据进气道(1)的曲面结构定义下料坐标系包括：
S11：在所述进气道(1)的曲面上任取一点作为所述下料坐标系的原点；
S12：将所述原点处逆着气流的切线方向作为0°方向；
S13：根据右手准则以及所述0°方向确定所述下料坐标系的角度。


3.如权利要求2所述的复合材料进气道的下料方法，其特征在于，所述根据所述进气道(1)的铺层角度，对所述进气道(1)的铺层进行离散化设计包括：
S31：根据所述进气道(1)的铺层角度，在所述原点处生成一条角度为所述铺层角度的基准曲线；
S32：将所述基准曲线在所述曲面上依次偏移，生成一系列的偏移曲线；
S33：通过所述基准曲线与一系列的所述偏移曲线对所述进气道(1)的曲面进行分块，得到所述铺层分块。


4.如权利要求3所述的复合材料进气道的下料方法，其特征在于，所述铺层角度选自0°、45°、90°、-45°中的至少一个。


5.如权利要求4所述的复合材料进气道的下料方法，其特征在于，所述铺层角度为0°时，所述离散化设计方法包括：
S001：在所述原点处生成一条0°方向的第一基准曲线(2)，所述第一基准曲线(2)的曲线方程为
S002：将所述第一基准曲线(2)在所述曲面上依次偏移Rmm，生成一系列0°方向的第一偏移曲线，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯伟，郭红军，尚安阳，张佳卫，王玉凯，
申请(专利权)人：常州启赋安泰复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32