纤维铺放虚拟数控系统设计.pdf

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1、X⋯tan王见造、芋装争I24年第6期ctatzlttzaogongytzltuangbetI纤维铺放虚拟数控系统设计周旭东，徐东亮(武汉理工大学机电工程学院，湖北武汉430070)摘要：根据复合材料纤维自动铺放的原理，基于VC++编程搭建纤维铺放虚拟数控系统，主要包括三维模型的建立、虚拟数控单元的构建和运动仿真的实现。在虚拟数控单元中加入速度处理模块，符合实际，能得到比较好的铺放效果。最后通过一个实例对软件仿真效果进行验证。关键词：虚拟数控系统VC++纤维铺放三维建模运动仿真中图分类号：TP391

2、文献标识码：A文章编号：1002—6886(2014)06—0001—04ThedesignofvirtualCNCsystemonfiberplacementZHOUXudong，XUDongliangAbstract：Accordingtotheprincipleofautomaticplacementofcompositefiber，avirtualplacementsimulationsystemises—tablishedbasedonVC++programming．whichinclud

3、estheestablishmentofathree—dimensionalmodelandavirtualCNCunit，andtherealizationofmotionsimulation．Inordertogetbettereffecttoapproachtheactualsituation，speedcon—trolmoduleisaddedinthevirtualCNCunit，Finally，anexampleisgiventoverifytheeffectofsimulation．K

4、eywords：virtualCNC；VC+；virtualplacementsystem；three—dimensionalmodeling；motionsimulation复合材料纤维铺放技术通过纤维铺放工艺完成示。纤维铺放虚拟数控系统利用计算机来模拟复合产品的生产，特别适用于大型复合材料结构件制造，材料产品的铺放加工过程，通过对NC代码的解释，比如机翼和飞机机身壁板等，在航空领域有着重要提取加工参数，驱动铺放头与工件相对运动来完成的应用j。铺放方式也由人工铺放转为自动化铺整个铺放模拟过程。该仿

5、真系统采用模块化的设计放。要实现自动化铺放，除了发展相关硬件技术以外，与其相应的虚拟制造平台也是关键技术之一。在虚拟制造平台的支撑下，可以缩短调试、检测的时间，这样有利于实现复合材料产品自动化生产制造。国内研究机构和高校对相关理论和虚拟仿真平台也在积极研究探索当中。文献[2]提出了利用Open-GL直接建立虚拟铺放机模型的方法及其参数化驱动的实现。文献[3]对相应的虚拟数控单元进行了研究，实现了代码解释与驱动功能。本文在VC++环境下，对文献[3]中的代码解释进行了完善，并增加速度处理，同时应用Op

6、enGL技术通过采用外部模型导入方式建立铺放机和工件模型，由虚拟数控系统驱动铺放机运行以反映铺放的过程。l虚拟数控系统总体框架纤维铺放虚拟数控系统的总体框架如图1所图1虚拟数控系统总体框架设计析Shej、i、ya触nnxiI_2⋯。年’第期一机用小型涡喷发动机主轴的三维有限元模型，利用固定机构设计与分析[J]．现代机械，2013(O1)：23—26ANSYS软件对该主轴进行了应力分析，直观显示了[6]朱本仁编．蒙特卡罗方法引论[M]．济南：山东大学出主轴的薄弱环节和应力值，实现了小型涡喷发动机版社．

7、1987主轴CAD／CAE的建模分析一体化，从而可为主轴[7]高阳，周宇．基于蒙特卡罗的圆盘剪故障树仿真研究的可靠性分析提供理论数据。[J]．现代机械，2013(01)：9—12充分利用蒙特卡洛方法计算精度高和响应面法[8]V．J．Romero．L．P．Swiler，A．A．Giunta．Construction计算速度快的优点，考虑载荷、材料对主轴的影响，ofresponsesurfacesbasedonprogressivelatticesampling得到了主轴在不同概率下的应力分布。这种综合

8、两experimentaldesignswith印plieationtouncertaintyprop—种结构可靠性分析方法的混合分析方法，提高了主agation[J]．StructuralSafety，26(2004)：201-219轴结构可靠性分析的效率和精度，这种可靠性分析[9]张小庆，康海贵，王复明．求解隐式功能函数可靠度的方法可为发动机其它结构的可靠性分析提供借鉴。一种新方法[J]．大连理工大学学报，2003，09：650—653参考文献[10]常新龙，陈嘉