7路丝束自适应铺丝头设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着航空航天、轨道交通等领域对高性能复合材料结构件需求的日益增长，对复合材料构件的制造效率、承载能力以及结构复杂性提出了更高的要求。

纤维铺放技术作为复合材料结构件制造的关键技术之一，其自动化程度和铺放效率直接影响着最终产品的性能。

传统的纤维铺放技术，如带状铺放和纤维缠绕，存在着铺层路径单一、材料浪费严重、难以实现复杂曲面铺放等缺点，难以满足高性能复合材料结构件的制造需求。

2. 本选题国内外研究状况综述

#本选题国内外研究状况综述

1. 国内研究现状

我国在丝束铺放技术领域起步较晚，但近年来发展迅速，在多路丝束铺放头的研制方面取得了一定的成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究的主要内容包括以下几个方面:
1.7路丝束自适应铺丝头结构设计:根据多路丝束铺放工艺要求，设计7路丝束自适应铺丝头的总体结构，包括送料机构、压紧机构、切割机构等，并对关键部件进行详细设计。

2.关键部件设计与分析:对送料辊、压紧辊等关键部件进行结构设计和受力分析，选择合适的材料和热处理工艺，保证其强度、刚度和耐磨性等性能要求。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.需求分析与方案设计:通过查阅文献、调研相关企业，分析7路丝束自适应铺丝头的功能需求和性能指标，确定总体设计方案。

2.关键部件设计与仿真:采用solidworks、catia等三维建模软件对送料机构、压紧机构、切割机构等关键部件进行结构设计，并利用ansys、abaqus等有限元分析软件对关键部件进行受力分析，验证其强度、刚度等性能是否满足设计要求。

3.控制系统设计与调试:采用plc、运动控制卡等硬件构建控制系统平台，并利用c 、python等编程语言编写控制程序，实现对送料电机、压紧电机和切割装置的精确控制。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.7路丝束自适应铺丝头结构设计:设计一种结构紧凑、性能稳定的7路丝束自适应铺丝头，能够实现多路丝束的同步、精确控制，提高铺丝效率和铺层质量。

2.关键部件优化设计:对送料辊、压紧辊等关键部件进行优化设计，提高其强度、刚度和耐磨性等性能，延长使用寿命。

3.控制算法改进:针对多路丝束的同步控制、张力控制和路径规划等问题，提出改进的控制算法，提高铺丝精度和效率。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 刘振侠, 王富强, 乔风雷, 等. 基于柔性铰链的微动平台研究进展[j]. 光学仪器, 2018, 40(6): 1-8.

2. 郭俊杰, 张希, 袁野, 等. 基于柔性铰链的柔顺机构研究进展[j]. 机械工程学报, 2019, 55(19): 1-20.

3. 张宪民. 复合材料铺放技术研究进展[j]. 航空制造技术, 2018, (15): 33-38.