一种基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法技术

本发明专利技术涉及一种基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法，包括：依据贴膜面的几何数据，确定压辊底平面；依据贴膜面的几何数据、压辊底平面及丝束分布位置，计算各丝束到贴膜面的矢量距离；依据矢量距离及压辊性能，调整丝束的铺放参数。该基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法的目的是解决由于贴膜面曲率变化以及铺放末端压辊实际性能导致纤维丝束在贴膜面压紧程度较差的问题。纤维丝束在贴膜面压紧程度较差的问题。纤维丝束在贴膜面压紧程度较差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法


[0001]本专利技术涉及复合材料自动铺放
，具体涉及一种基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法。

技术介绍

[0002]随着时代的进步，先进树脂基复合材料在航空航天领域的应用变得更加广泛，传统的手工铺放方式已不能满足大尺寸复杂复合材料构件的制造要求，采用自动铺放设备进行复合材料构件的制备得到了广泛应用。
[0003]在进行复合材料构件自动铺放时，丝束铺放线型的规划是一项直接影响铺放质量的关键技术，目前主要采用通过引导线等距方法进行相关线型规划，而铺放参数由工艺人员根据设计模型给定，未能考虑实际铺放过程中压辊机构几何物理特性对线型规划工艺参数以及构件成型质量的影响。
[0004]现有线型规划方法设置了固定的纤维丝束宽度、丝束铺放条数，但未考虑贴膜面曲率变化以及实际采用的铺放末端性能对丝束成型质量的影响，在贴膜面曲率较大的位置，由于压辊形变性能的影响，按照固定丝束铺放条数规划的铺放线型可能导致丝束无法在贴膜面上压实，形成气泡、空腔。
[0005]因此，专利技术人提供了一种基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法。

技术实现思路

[0006](1)要解决的技术问题
[0007]本专利技术实施例提供了一种基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法，解决了由于贴膜面曲率变化以及铺放末端压辊实际性能导致纤维丝束在贴膜面压紧程度较差的技术问题。
[0008](2)技术方案
[0009]本专利技术提供了一种基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法，包括以下步骤：
[0010]依据贴膜面的几何数据，确定压辊底平面；
[0011]依据所述贴膜面的几何数据、所述压辊底平面及丝束分布位置，计算各丝束到所述贴膜面的矢量距离；
[0012]依据所述矢量距离及压辊性能，调整丝束的铺放参数。
[0013]进一步地，所述依据贴膜面的几何数据，确定压辊底平面，具体包括如下步骤：
[0014]根据所述贴膜面的几何数据、压辊底面中心点，提取所述贴膜面在压辊底面中心点处法向量；
[0015]依据所述贴膜面在压辊底面中心点处法向量及压辊行进方向，确定所述压辊底平面。
[0016]进一步地，所述依据所述贴膜面的几何数据、所述压辊底平面及丝束分布位置，计
算各丝束到所述贴膜面的矢量距离，具体为：
[0017]根据所述压辊底平面、所述贴膜面的几何数据及所述丝束分布位置，沿所述贴膜面在压辊底面中心点处法向量计算各丝束的中心点到所述贴膜面的矢量距离。
[0018]进一步地，所述依据所述贴膜面的几何数据、所述压辊底平面及丝束分布位置，计算各丝束到所述贴膜面的矢量距离，具体包括如下步骤：
[0019]从每个丝束的中心点沿所述贴膜面在压辊底面中心点处法向量向所述贴膜面构造射线；
[0020]确定所述射线与所述贴膜面的交点到对应的丝束的中心点的距离为所述矢量距离。
[0021]进一步地，根据所述压辊底平面与所述贴膜面的相对位置关系，确定沿所述贴膜面在压辊底面中心点处法向量朝向为向上。
[0022]进一步地，所述依据所述矢量距离及压辊性能，调整丝束的铺放参数，具体包括如下步骤：
[0023]选择本次铺放参数调整策略，确定本次铺放实际出丝位置和出丝数量，获得调整后的丝束数据；
[0024]对所述贴膜面上因丝束屏蔽未进行铺放的区域重新进行线型规划，对所述调整后的丝束数据重新进行丝束贴紧度分析。
[0025](3)有益效果
[0026]综上，本专利技术通过选取给定贴膜面几何以及工艺设定的铺放参数，在压辊接触点位置构造压辊底平面，以压辊性能参数与贴膜面几何进行丝束贴紧度分析，根据分析结果进行丝束铺放参数的调整，解决由于贴膜面曲率变化以及铺放末端压辊实际性能导致纤维丝束在贴膜面压紧程度不理想的问题，提高铺放线型规划质量和效率。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是本专利技术实施例提供的一种基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法的流程示意图；
[0029]图2是本专利技术实施例提供的基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法中的贴膜面在压辊底面中心点法向及压辊底平面构造示意图；
[0030]图3是本专利技术实施例提供的基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法中的丝束的中心点到贴膜面距离计算示意图；
[0031]图4是本专利技术实施例提供的基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法中的丝束到贴膜面矢量距离为“+”位置示意图；
[0032]图5是本专利技术实施例提供的基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法中的丝束到贴膜面矢量距离为
“‑”
位置示意图；
[0033]图6是本专利技术实施例提供的基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法中的
铺放参数调整示意图。
具体实施方式
[0034]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本专利技术的原理，但不能用来限制本专利技术的范围，即本专利技术不限于所描述的实施例，在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
[0035]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0036]图1是本专利技术实施例提供的一种基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法的流程示意图，该方法可以包括以下步骤：
[0037]S100、依据贴膜面的几何数据，确定压辊底平面；
[0038]S200、依据贴膜面的几何数据、压辊底平面及丝束分布位置，计算各丝束到贴膜面的矢量距离；
[0039]S300、依据矢量距离及压辊性能，调整丝束的铺放参数。
[0040]在上述实施方式中，通过选取给定贴膜面几何以及工艺设定的铺放参数，在压辊接触点位置构造压辊底平面，以压辊性能参数与贴膜面几何进行丝束贴紧度分析，根据分析结果进行丝束铺放参数的调整，解决由于贴膜面曲率变化以及铺放末端压辊实际性能导致纤维丝束在贴膜面压紧程度不理想的问题，提高铺放线型规划质量和效率。
[0041]作为一种可选的实施方式，步骤S100中，依据贴膜面的几何数据，确定压辊底平面，具体包括如下步骤：
[0042]S101、根据贴膜面的几何数据、压辊底面中心点，提取贴膜面在压辊底面中心点处法向量；
[0043]S102、依据贴膜面在压辊底面中心点处法向量及压辊行进方向，确定压辊底平面。
[0044]具体地，如图2所示，根据给定贴膜面S、压辊底面中心点P，提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：依据贴膜面的几何数据，确定压辊底平面；依据所述贴膜面的几何数据、所述压辊底平面及丝束分布位置，计算各丝束到所述贴膜面的矢量距离；依据所述矢量距离及压辊性能，调整丝束的铺放参数。2.根据权利要求1所述的基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法，其特征在于，所述依据贴膜面的几何数据，确定压辊底平面，具体包括如下步骤：根据所述贴膜面的几何数据、压辊底面中心点，提取所述贴膜面在压辊底面中心点处法向量；依据所述贴膜面在压辊底面中心点处法向量及压辊行进方向，确定所述压辊底平面。3.根据权利要求2所述的基于贴膜面和压辊性能的丝束铺放参数调整方法，其特征在于，所述依据所述贴膜面的几何数据、所述压辊底平面及丝束分布位置，计算各丝束到所述贴膜面的矢量距离，具体为：根据所述压辊底平面、所述贴膜面的几何数据及所述丝束分布位置，沿所述贴膜面在压辊底面中心点处法向量计算各丝束的中心点到所述贴膜面的矢量距...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鹏，孟月梅，闫利强，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：