【技术实现步骤摘要】
一种锥体的变曲率无褶皱轨迹设计方法
[0001]本专利技术属于复合材料自动铺丝成型领域,涉及一种锥体的变曲率无褶皱轨迹设计方法。
技术介绍
[0002]自动铺丝成型技术因其高质量、高效率、适用性强等特点已经被广泛的应用于具有复杂外形的先进复合材料构件的自动化成型过程中。目前,自动铺丝成型技术已经成为大型航空航天飞行器的标配制造技术。其中的铺丝轨迹生成在自动铺丝成型工艺中起着重要作用,优良的轨迹不仅可以提高铺放效率,还可以铺放出高质量、无褶皱、无搭接的复合材料构件。随着工艺技术的提高,复材构件形状从传统的开曲面到复杂的闭合曲面,在发展过程中对轨迹的设计要求也越来越高。
[0003]对于回转锥体构件,合理的铺丝路径对保证可制造性及铺贴质量至关重要。目前轨迹规划时多采用曲面上两点间测地线方法,但测地线法生成的轨迹会使实际纤维取向与设计取向产生角度偏差,影响自动铺丝成型构件的最终性能。此外铺丝轨迹的曲率若不满足工艺性要求和结构性要求也可能产生褶皱缺陷,影响构件的最终性能。以上两种因素都会导致构件的综合力学性能并不令人满意。
技术实现思路
[0004]为解决上述问题,本专利技术公开了一种锥体的变曲率无褶皱的轨迹设计设计方案,适用于一切锥体的轨迹生成方案,锥体的锥度不限,可以同时满足轨迹角度偏差与轨迹曲率的工艺要求。
[0005]为达到上述目的,本专利技术采用如下技术方案:
[0006]一种锥体的变曲率无褶皱轨迹设计方法,包括:
[0007]步骤1,兼顾曲率与角度,引入角度偏差与曲
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锥体的变曲率无褶皱轨迹设计方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、兼顾锥体轨迹曲率与角度,要求曲率半径满足不小于1500mm,角度偏差在
±5°
内,引入角度偏差与曲率的加权因子,角度偏差加权影响因子为a,则曲率加权影响因子为(1
‑
a);S2、从母线中点A以此位置按设计角度θ向两端生成一条直线轨迹,为参考轨迹;S3、将参考轨迹密化成一系列轨迹点P0,P1,
…
P
n
,参考直线轨迹与各位置母线角度为θ0,θ1,
…
θ
n
,其中n为轨迹点个数;S4、基于参考轨迹,保证满足最低曲率半径,对轨迹点P
i
在该点的母线上进行微调,其中所述微调方式为:对于P0点,过P0做一条与P0所在母线成设计角度θ角的直线与P1点所在母线相交于p1,将P1p1线段m等分P
11
,P
12
…
P
1m
,以此方法将P1…
P
n
‑1进行等分处理依次通过计算P
i
‑
1m
,P
im
,P
i+1m
处曲率半径,当满足曲率半径要求时则停止迭代,将P
1m
,P
2m
…
P
n
‑
1m
重新记为点P0’
,P1’…
P
n
’
,调整后的点对应为P0’
,P1’…
P...
【专利技术属性】
技术研发人员:窦明月,王显峰,高天成,冯天洋,褚奇奕,李亮,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:
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