一种融合应力评价函数的变刚度层合板铺放轨迹生成方法技术

一种融合应力评价函数的变刚度层合板铺放轨迹生成方法。具体地，本发明专利技术提供了一种基于应力信息的变刚度层合板自动铺丝路径生成方法，包括以下部分：(1)本发明专利技术采用有限元软件对复合材料层合板进行静应变分析，得到构件的承载信息；(2)建立铺丝头运动模型，并通过对丝束曲率阈值限制及铺层初始铺放方向，限制机器人速度采样区间的可行域；(3)针对复合材料自动纤维铺放改进动态窗口法的评价函数，引入主应力方向与路径方向偏差、路径局部曲率阈值、目标方向评价函数；(4)利用改进评价函数的动态窗口法生成层合板的最优铺放轨迹，并将轨迹满铺；本发明专利技术解决了现有变刚度层合板铺放轨迹设计简单，单一的初始路径无法发挥丝束性能的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合材料变刚度层合板铺丝路径生成方法，属于复合材料零部件制造领域。

技术介绍

1、具有轻质高强性能的纤维增强复合材料变刚度构件具有制造快速、力学性能好等优点，被广泛应用于交通运输、航空航天等工程领域。由于复合材料变刚度构件工程应用环境较为复杂且多样，在实际过程中易出现承载力、稳定性不足等问题，尤其是复合材料构件对应的工况较多，设计时需要追求轻质高强的性能。

2、目前复合材料层合板的设计思路包括常刚度和变刚度两种模型，现有的复合材料层合板性能优化思路有定角度丝束路径的铺层角度优化，以及变角度丝束路径的路径优化，均可以提升复合材料层合板的力学性能，并且基于不同的工况，可以生产不同优化结果的层合板以匹配承载需求和工作状态。

3、对于复合材料铺层是由若干条预浸丝束铺设而成，而这若干条预浸丝束的中心线轨迹都可由一条丝束路径中心线通过平移或平行获得，该条路径中心线被称为参考路径。常规参考路径通常是采用直线，而通过直线路径获得的铺层在无法对铺层内的纤维取向进行设计，导致直线铺层组成的层合板结构设计空间较小。为在层合板优化过程中充本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于改进动态窗口法变刚度层合板的铺放路径生成方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于改进动态窗口法变刚度层合板的铺放路径生成方法，其特征在于，步骤S3中，单元主应力的平均方向由插值法取得，具体步骤如下：

3.根据权利要求1所述的基于改进动态窗口法变刚度层合板的铺放路径生成方法，其特征在于，步骤S5中，铺丝头速度采样空间可行域收到丝束曲率阈值限制与铺放方向限制具体步骤如下：

4.根据权利要求1所述的基于改进动态窗口法变刚度层合板的铺放路径生成方法，其特征在于，步骤S7中，预设铺放范围为层合板扩充区域，具体步骤如下：<...

【技术特征摘要】

1.一种基于改进动态窗口法变刚度层合板的铺放路径生成方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于改进动态窗口法变刚度层合板的铺放路径生成方法，其特征在于，步骤s3中，单元主应力的平均方向由插值法取得，具体步骤如下：

3.根据权利要求1所述的基于改进动态窗口法变刚度层合板的铺放路径生成方法，其特征在于，步骤s5中，铺丝头速...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹忠亮，张俊，陈昊阳，张洋，吴悦，王鑫毅，顾付伟，胡可军，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：