自动铺丝技术中具有修改机制的路径规划方法

摘要

自动铺丝技术是一种新型复合材料自动化成型技术，具有加工成本低、速度快、成品质量高等特点，在北美以及欧洲的一些发达国家已广泛应用于航空航天领域，而我国处于刚起步阶段。复合材料自动铺丝技术中的路径规划，主要解决铺丝头在芯模表面运动时的轨迹问题。
　　 本文就复合材料自动铺丝技术中的路径规划及其相关的内容进行探讨，主要完成了以下几方面的工作：
　　 （1)介绍了芯模设计三个原则。阐述了传统的整体铺层规划的缺点，同时对国内外的铺丝路径规划算法进行分析，提出了规划具有修改机制的铺丝路径的必要性。
　　 （2)提出了开边曲面和管道曲面的初始基准铺丝路径的规划算法与基于埃尔米特插值的铺丝路径局部修改算法。同时基于上述算法，提出了两种具有局部修改机制的基准铺丝路径规划方法。
　　 （3)针对铺丝路径的均匀覆盖问题，根据基准铺丝路径为一条和两条或两条以上这两种情况，引入等距和密化两种方法：当基准铺丝路径只有一条则采用等距方法，而当基准铺丝路径为两条或两条以上则采用基于中间曲线的铺丝路径密化方法。同时提出了隐式曲面方程情况下的等距算法。最后对密化方法的操作步骤做了详细的介绍。
　　 （4)介绍了OCC的总体框架、图形接口及其比较常用的两个开发包——GC开发包和BRepBuilderAPI开发包，并在OCC平台上开发铺丝路径仿真软件，同时根据功能需要，划分了九个模块，并通过编程初步实现各个模块。
　　 本论文的研究工作得到国家自然科学基金(51075026)的资助。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录、注释表

声明

第一章 绪论

第二章 自动铺丝建模和路径规划算法分析

第三章 基准铺丝路径的规划

第四章 铺丝路径的均匀覆盖

第五章 铺丝路径仿真软件设计与实现

第六章 总结和展望

参考文献

致 谢

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