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复合材料压力容器自动铺纤路径规划与分析

Automated Fiber Placement Path Planning and Analysis of Pressure Vessels

Bo Wang, Lihua Wen, Jinyou Xiao, Shiyu Wang, Ping Ren, Liqiang Wang, Lei Zu, Xiao Hou · Northwestern Polytechnical University
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期刊 / 来源Materials
卷/期/页16 / 18 / 6187-6187
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关键词:自动铺纤压力容器路径规划面外屈曲热塑性预浸料铺层质量壳体覆盖模型复合材料制造

摘要整理

自动铺纤(AFP)工艺在热塑性预浸料纱束转向过程中面临关键挑战:面外屈曲皱纹的产生严重影响复合材料铺层质量。本研究提出了一种创新方法,建立了复合材料压力容器内无皱纹纤维铺放的数学模型。研究详细分析了预浸料纱束轨迹与壳体几何形状的关系,深入探讨了穹顶表面皱纹产生的根本原因,并建立了基于铺放参数的壳体覆盖综合模型。为验证该方法的有效性,开发了模拟工具用于计算压轮运动轨迹,确保纤维在芯模上均匀分散,实现壳体无缺陷覆盖。该创新策略不仅优化了复合材料铺层的AFP工艺,还显著提升了复合材料壳体的整体质量。本研究对复合材料制造技术进步和材料性能改善具有重要意义。

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