许家忠
,
崔宇
,
高良超
,
乔明
,
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
邹安澜
,
高良超
,
郭德有
,
陈光烈
玻璃钢/复合材料
高压玻璃钢管道以其优异的性能被广泛应用于石油储运领域,如何提高玻璃钢管道的耐压能力成为目前研究的热点.本文从树脂的黏度特性角度出发,将提高管道耐压能力的问题转化成对管道成型工艺过程中的温度控制问题.利用有限元软件ANSYS和APDL语言开发了数值模拟程序,对采用传统恒温加热的固化成型工艺的缠绕过程进行了数值模拟,分析了外表面温度变化规律,并通过优化缠绕过程的加温历程使复合材料外表面温度在期望的范围内.
关键词:
高压玻璃钢管道
,
固化成型工艺
,
数值模拟
,
ANSYS
,
工艺优化
许家忠
,
杨海
,
高良超
,
于立英
,
王燕
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160308.002
基于机器人的复合材料缠绕不同缠绕策略会对缠绕工艺及机器人运动稳定性产生影响，为获得使机器人运动稳定性更优的缠绕策略，研究了6自由度工业机器人的复合材料缠绕工作站，单独分析了包络形式、悬纱长度以及测地线/非测地线缠绕等参数对缠绕工艺及机器人运动稳定性的变化参数的影响，采用 MATLAB进行不同缠绕策略的机器人缠绕轨迹计算，确定规划后的缠绕轨迹，基于 ADAMS和 MATLAB进行机器人缠绕动力学联合仿真，获取机器人各关节力矩曲线，分析规划后的缠绕轨迹对机器人运动稳定性的影响。进行了复合材料制品干纤维缠绕实验，缠绕实验表明：采用优化后的缠绕策略进行复合材料制品缠绕时缠绕线型稳定，缠绕过程无滑纱、交叠、架空等现象，缠绕精度完全满足设计要求。
关键词:
复合材料
,
机器人
,
缠绕策略
,
联合仿真
,
优化
许家忠
,
袁亚男
,
高良超
,
杨海
玻璃钢/复合材料
热芯缠绕工艺是实现复合材料壳体高效缠绕的新工艺,内加热芯模温度均匀性是保证制品成型质量的关键.以该工艺中的缠绕芯模为研究对象,选择小孔位置为优化变量,利用Box-Behnken试验设计方法设计一个三因素三水平的试验方案,对每个方案进行Fluent数值模拟,在芯模上标定温度跟踪点,计算芯模外表面温度跟踪点的均方差作为试验响应值.将得到的响应值利用最小二乘法拟合二阶响应曲面方程,利用统计分析软件Minitab分析得到最优位置组合.最后依据最优方案再次建模进行Fluent仿真验证.结果表明,模拟值与模型预测值吻合良好,芯模外表面温度均方差仅为1.96K,温度均匀性良好.
关键词:
复合材料
,
热芯缠绕
,
响应曲面法
,
芯模结构
,
数值模拟
