大型龙门数控纤维缠绕_铺放机动态分析

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大型龙门数控纤维缠绕铺放机动态分析(西安工程大学机电工程学院，陕西西安710048)
摘要：通过对纤维缠绕/铺放成形工艺技术的深入研究，提出铺放成形机的总体原理方案，进-步
确定运动机构方案和结构设计方案，借助于Pro/E、ANSYS、ADAMS软件协同构建系统的虚拟
样机模型，进行动态仿真设计.对立柱进行了动态特性分析，为缠绕/铺放机的整体设计及其制造
提供参考.
关键词：纺织复合材料；纤维缠绕/铺放机；虚拟样机；运动仿真；模态分析
中翻分类号：TS 103.133 文献标识码：A
随着纺织复合材料的应用已经趋于普及化，其研究和开发的重点已经慢慢从过去的材料性能及工艺
改迸上，逐渐转变为制备技术和制备技术的优化.纤维铺放技术便是在手工叠层铺放和纤维缠绕工艺基础
上发展而来的-种机械化、自动化成形制作工艺，该技术具有高效、快速制作的特点，特别适用于大尺寸的
复杂构件的制造，并已经在各个领域得到了越来越广泛的应用1].欧美发达国家于20世纪70年代就开始
研究它，已经取得了很大的进展，并开发出了多种纤维铺放机.由于只有少数发达国家掌握技术的核心，我
国纤维铺放技术及设备目前基本尚属空白，所以为了满足许多行业制造方面的需要，研发具有我国自主知
识产权的纤维铺放技术及设备成为必须解决的问题2].
纤维铺放设备是具有高度自动化的机、电、气-体化的数控设备，其重要构件动态性能影响着成型机
的缠绕/铺放精度，因此有必要对这些重要零部件的动态性能进行分析.以有限元理论为基础的现代设计
方法已成为现代机械结构设计的必要手段.本文利用虚拟样机技术，在Pro/E中建立了完整的大型龙门
数控纤维缠绕/铺放机模型，运用虚拟样机软件ADAMS进行运动仿真，并且利用ANSYS软件对成型机
的重要零部件进行了动力学分析，着重分析立柱的动态性能，为缠绕/铺放机的设计研究提供了参考.