开题报告四步法立体编织机设计 5页

南通大学本科生毕业设计（论文）开题报告学生姓名孙腾学号0810012013专业机械工程课题名称四步法立体编织机设计阅读文献情况国内文献15篇开题日期2012年3月05日国外文献05篇开题地点12号楼405室一文献综述与调研报告：（阐述课题研究的现状及发展趋势，本课题研究的意义和价值、参考文献）现状及发展趋势：三维编织结构复合材料作为一种新型高级的复合材料,具有很高的强度、刚度、抗冲击、耐高温、耐腐蚀等优良的综合性能,因而在国内外得到迅速的发展。该类新型复合材料的编织依赖于三维编织机。我国开展三维编织复合材料的研究始于20世纪80年代末期，天津工业大学等单位在国家的资助下，开展了三维复合材料的研究工作。经过20余年的不懈努力，我国三维编织复合材料的研究和应用达到了国际先进水平。主要成果有：（1）研制出工程应用的三维的编织设备，主要有计算机计算机控制的大型三维编织设备、台组合三维编织设备，解决了织造不同织物结构和不同制件的关键设备问题。（2）开发出多种规则形状异型截面预制件的三维编制技术。（3）开发出三维编织计算机辅助设计软件，实现了三维编织工艺设计和编织过程仿真（4）开发出变截面三维编制技术，为编织锥套体、截面预制件奠定了基础。（5）开发出多种复杂形状预制件的编织技术。（6）研制出适合多种树脂的三维编织复合材料恒压高温复合固化设备。美国的许多单位开展了三维异型整体编织复合材料的织造工艺、织物内部纤维几何结构及其对性能的影响、材料性能分析和预测、三维整体编织复合材料的研究。美国大西洋公司耗资1000多万美元制造了大型三维编织机，直接为美国航天部门编织三维编织物，并为一些西方国家服务。在欧洲，由德国奔驰公司和亚琛大学联合致力于开发新一代三维编织机。但这些复合材料的应用均受到各国政府的保护。未来立体编织机的发展方向：设备向自动化、小型化发展。设备上可挂编织纱越多编出的制件才可能越大，越厚，从而实现三维编织物工程化、批量化生产。开发复杂形状制件的编织工艺。最后，还要拓展三维编织物在其他领域的应用，立足于国防新材料，注重民用材料的开发和应用。 意义和价值：高性能复合材料轻质、高强的特点可以有效减轻飞行器的自身重量，使飞行器飞的更快、更远，并提高飞行器的防热、透波、隐身等功能，对飞行器现代化起着十分关键的支撑作用。复合材料的用量已成为各国飞行器先进水平的标志：空客A380采用了25%的复合材料，而波音B787飞机的复合材料用量已达到50%。“十一五”期间，高性能复合材料及复合结构部件制备技术已作为我国新一代飞行器轻质化、高性能化的关键技术列入我国科技发展规划，并亟待进一步提高。不仅在航空、航天等高端领域的应用，复合材料还具有高强度、不分层、基本损伤不易扩展、高抗冲击性能和综合力学性能好，以及耐烧蚀、抗高温、热绝缘性能好等独特特点。民用方面在船舶，建筑，交通，汽摩配，防腐等，以及生活用品都能涉及到。本次设计的四步法立体编织机在此基础上，还运用了计算机模拟技术。计算机动画仿真真实地再现了复杂的编织过程和织物内纱线空间的交织情况与规律,使得在织造前就可动态地观察到编织物的形成过程和空间结构。对三维编织复合材料设计制造质量与效率的提高具有十分重要的意义。1．道德锟等，立体织物与复合材料[M]，中国纺织大学出版社，1998.8。2．黄故，现代纺织复合材料[M]，中国纺织出版社，2000.1。3．TainyiLiaoetal.3DStructuralSimulationofTublarFrabricsforNet-shapeComposites.TextileResarchJournal,2000(2):297-303.4．李泽宏等，矩形及其组合横截面立体编织物四步法编织纱线运动模拟[J]，东华大学学报，2002（2）：71-76。5．阳化冰等，虚拟现实构造语言VRML[M]，北京航空航天大学出版社，2000。6．成玲，三维编织物的计算机模拟技术[J]，天津工业大学学报，2002（2）：26-29。7．王君泽，曹红蓓，三维编织物的计算机仿真系统研制[J]，纺织学报，2004（4）：106-107。8．陈红康，三维编织复合材料力学性能分析方法评述[J]，山东建筑工程学院学报，2005（8）：75-79。9．宛琼，李付国，梁宏，张李骊，三维四向编织复合材料基本性能的有限元模拟[J]，2005（2）：30-35。10．祝双武，高婵娟，王彦欣，织物仿真技术与CAD系统的开发[J]，棉纺织技术，2004（5）：281-284。11．董孚允，王春敏，董娟，三维纺织复合材料的发展和应用[J]，纤维复合材料，2001（9）：37-40。12．游宇，周新贵，三维编织复合材料的力学性能[J]，纤维复合材料，2004[12]：17-21。13．张建民，机电一体化系统设计[M],高等教育出版社，2001.8。 14.XuekunSun,ChangjieSun,Mechanicalpropertiesofthree-dimensionalbraidedcomposites[J],TextileResarchJournal,2004(1):485-492.15.YangJM,MaCL,ChouTW.Fiberinclinationmodelofthree-dimensionaltetilestructuralcomposites[J],JournalofcompositeMaterials,1986,20(9):472-484.16.ChenL,TaoXM,ChoyCL.Onthemicrostrutureofthree-dimensionalbraidedperforms[J],ComposSciTechnol,1999,59:391-404.17.SankerBV,MarreyRV.Analyticalmethodformicromechanicsoftexitilcomposites[J],CompositesScienceandTechnology,1997,57:703-713.18．裘镜蓉，编织复合材料在宇航上的应用[J]，宇航材料工艺，1991（4）：36-41。19．杨朝坤，三维编织复合材料力学性能的实验研究[J],材料工程，2002（7）：33-39。20．赵雷新，陈利，李兰友，四步法三维编织预成型仿真系统的设计与实现[J]，仪器仪表用户，2005（5）：37-39。 一本课题的基本内容，预计解决的难题研究内容:根据三维编织物的编织工艺及其参数，完成四步法立体编织机的总体设计，在此基础上，实现矩形截面立体编织物的计算机模拟。包括编织机结构设计、驱动方案的选择、控制系统设计、编织物的计算机模拟和动画方法研究等。研究目标:完成四步法立体编织机的总体设计和矩形截面立体编织物的计算机模拟。关键问题：需解决的关键问题有：四步法立体编织机的方案确定、驱动方案的选择、控制系统的设计、模拟方法研究及实现等。二课题的研究方法、技术路线研究方法：主要利用的技术有：三维编织技术、机械装备设计与制造技术、计算机仿真技术、三维动画技术等。技术路线：（1）分析四步法编织工艺（2）三维编织物编织设备的设计方案比较确定（3）编织设备设计计算（4）完成编织设备打紧机构等部件的装配图（5）完成矩形截面立体编织物的计算机模拟三研究工作条件和基础学生已学习过机械设计基础、机床设计、计算机基础及应用、参数化设计技术等课程并进行过相关课程设计环节的训练，具有较好的完成本课题的知识基础。指导教师多年从事机械设计与制造、CAD、虚拟现实等技术领域的教学与科研工作并完成了多项相关科研课题。实验室具有较好的机械设计与制造方面的硬件和软件条件。设计资料齐全。 五、进度计划起讫日期工作内容3.05-3.12资料收集及英文翻译资料、完成开题报告3.13–3.31熟悉立体编织物的结构及工艺4.01–4.10确定编织机的设计方案4．11–5.05确定编织机的设计方案5.06–5.20设计计算，完成编织机装配图5.21–5.30完成立体编织机的计算机模拟5.31–6.11完成毕业设计说明书6.12–6.20整理资料，毕业设计答辩论文阶段完成日期文献调研完成日期论文实验完成日期撰写论文完成日期评议答辩完成日期指导教师评语导师签名：　　　年月日教研室意见教研室主任签名：　　　年月日学院意见通过开题（　　）　开题不通过（　　）教学院长签名：　　　年月日注：1、学院可根据专业特点，可对该表格进行适当的修改。