环形气瓶的非测地线缠绕成型方法

摘要

环形气瓶的非测地线缠绕成型方法，它涉及环形气瓶的精确纤维缠绕成型方法，它解决了现有的缠绕技术精度低、缠绕角受限制的问题。本发明先确定精确的圆环模型；根据非测地线的定义，确定非测地线缠绕的稳定边界条件；获得非测地线线型模型；根据非测地线线型获取圆环芯模表面落纱点；由落纱点转出纱点；根据出纱点获得圆环芯模表面纤维缠绕的出纱点轨迹，并依此生成数控代码；对数控缠绕机的传动比进行修正；在修正后的传动比下，数控缠绕机根据数控代码对圆环芯模表面进行纤维缠绕；缠绕成型。本发明利用精确稳定的非测地线线型，使得纤维缠绕产品质量稳定、一致性好；另外扩大了缠绕角的设计范围。

主权项

1、环形气瓶的非测地线缠绕成型方法，其特征在于所述环形气瓶的非测地线缠绕成型方法依次按以下步骤进行：步骤一、按下述公式确定环形气瓶的圆环芯模的模型，并制造圆环芯模：$\left\{\begin{array}{c}x=(c+a\cos v)\cos u\\ y=(c+a\cos v)\sin u\\ z=a\sin v\end{array}\right.$ 上式中，c为圆环芯模的中心半径，a为圆环芯模的截圆半径，v为xoz平面内圆环芯模截圆的转角参数，u为xoy平面内圆环芯模的转角参数；步骤二、根据非测地线的定义，确定非测地线缠绕的稳定边界条件；步骤三、按下述公式获得非测地线线型模型：$\left\{\begin{array}{c}\frac{\mathrm{d\beta }}{\mathrm{du}}=\frac{\lambda (\cos v+(\frac{c}{a}+\cos v){\mathrm{tg}}^2\beta )}{\cos \beta (1+{\mathrm{tg}}^2\beta )}-\sin v\\ \frac{\mathrm{dv}}{\mathrm{du}}=\frac{c+a\cos v}{a}·\mathrm{tg\beta }\end{array}\right.$ 上式中，β表示缠绕角，λ表示磨擦指数；步骤四、根据步骤三的非测地线线型以及圆环芯模轨迹约束点获取圆环芯模表面落纱点；步骤五、将上述落纱点转化为圆环芯模表面出纱点；步骤六、根据步骤五的出纱点位置，获得圆环芯模表面纤维缠绕的出纱点轨迹，并依此生成数控代码；步骤七、对数控缠绕机的传动比进行修正；步骤八、在修正后的传动比下，数控缠绕机根据数控代码对圆环芯模表面进行纤维缠绕；步骤九、缠绕成型。