许家忠
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崔宇
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高良超
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乔明
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袁亚男
玻璃钢/复合材料
采用从芯模内部通入水蒸气加热芯模的固化工艺,建立了芯模内部蒸汽流动的动力学模型和芯模的传热模型,基于汽液两相流相变模型和k～ε标准两方程湍流模型,考虑不同压力下芯模的升温过程,使用有限元流体Fluent软件对芯模传热的蒸汽流动和传热过程进行数值模拟,根据仿真结果得到了芯模表面温度分布情况和变化历程,分析了蒸汽流场压力、温度等物理量之间的关系.本研究为热缠绕的工艺实现提供了效率更高的方法,并为蒸汽控制参数提供了理论依据.
关键词:
芯模
,
压力
,
温度
,
数值模拟
许家忠
,
乔明
,
尤波
,
王新颖
材料科学与工艺
热固型缠绕复合材料壳体以其优异的性能在航空、军事和工业等领域得到了广泛应用,目前,制约其应用和发展的主要瓶颈是壳体的成本和性能,而壳体成型工艺直接决定了其最终性能和成本,由于缠绕壳体为中空结构,因此可以采用加热壳体内部金属芯模或内衬的方法实现缠绕后的或正在缠绕的复合材料的固化成型.即原位成型,本文介绍复合材料壳体原位成型新工艺,建立筒型壳体内加热固化过程的数学模型,利用有限元法对筒体固化过程中的温度和固化度进行了数值模拟分析,该研究为实现壳体高效、优质且低成本成型提供新思路,为原位成型工艺设计、模拟和参数优化提供分析模型和方法.
关键词:
热固型复合材料
,
纤维缠绕壳体
,
内加热固化
,
数值模拟
许家忠
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李爽
,
乔明
,
尤波
玻璃钢/复合材料
在采用传统内固化工艺对厚壁壳体成型时,内层温度往往不足以满足其固化要求或者加热时间过长,因此通常采用多次缠绕多次固化的成型工艺,耗能高、效率低,不但大大提高了成本,也难以保证产品质量.因此本文提出了内外协同固化新工艺并介绍其原理,建立纤维树脂复合材料厚壁壳体内外协同固化过程的传热模型和固化动力学模型,通过有限元软件ANSYS和APDL语言开发内外协同固化过程数值模拟程序,实现了厚壁壳体内外协同固化过程中温度和固化度的分布及其变化规律的数值模拟研究.对新工艺的数值模拟结果表明,随着外温和预热温度的不断增大,中心节点的温度、固化度和应变波动较大;厚壁壳体内外协同固化的时间很短,是传统固化时间的1/3.
关键词:
纤维复合材料厚壁壳体
,
内外协同固化
,
数值模拟
尤波
,
苗壮
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许家忠
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乔明
,
李强
玻璃钢/复合材料
针对玻璃钢管体螺纹磨削机器人作业时对力和位置控制的要求,建立了机器人动力学约束模型,通过对磨削力的建模与分析,采用基于自适应算法的阻抗控制方式.该方法基于机器人和工作对象之间相互作用的分析,实时校正力的参考值,保证机械臂末端的实际作用力能够稳定跟踪期望的磨削作用力.这种方法对因外界环境等未知因素而产生的扰动和误差具有良好的鲁棒性,而且计算量小.基于上述方法,建立机械臂系统的动力学控制器.通过磨削仿真证明该方法具有良好的稳定性,能够满足并符合对机器人实时控制的要求.
关键词:
机器人
,
阻抗控制
,
螺纹
