[发明专利]测量曲面自动铺放中预浸料窄带或干丝不发生屈曲的最小测地半径的方法

摘要

本发明提供一种测量曲面自动铺放中预浸料窄带或干丝不发生屈曲的最小测地半径的方法，通过在曲面模具上完成铺放，铺放的预浸料窄带/干丝出现超出工艺允许的皱褶时，记录该条预浸料窄带/干丝的铺放序号n；在球面大圆预浸料/干丝发生或不发生皱褶时，分别计算发生皱褶的预浸料窄带/干丝的测地偏转半径ρ_n。相比于在平面铺放预浸料圆弧测量其最小偏转半径，本发明在双曲面进行铺放，更接近实际铺放情况、得到更精确的数据、且更为直观。该方法操作简单，通过已铺放的窄带/干丝丝数便可计算出结果，计算准确度高，可作为复合材料生产商和飞机制造商测量自动铺放用预浸料窄带/干丝测地弯曲性能的测试标准或工艺指导。

主权项

1.一种测量曲面自动铺放中预浸料窄带或干丝不发生屈曲的最小测地半径的方法，其特征在于：采用如下步骤：S1、在轨迹规划软件中对曲面模具表面进行轨迹规划和后处理，得到铺放的NC代码，曲面模具由半径为R的球面主体和外延曲面构成；S2、将所得NC代码导入自动铺放设备，选定工艺参数，在曲面模具表面或已铺放的铺层上铺放单丝宽度为w的预浸料窄带/干丝；S3、当所铺放的预浸料窄带/干丝出现超出工艺允许的皱褶时，记录该条预浸料窄带/干丝的铺放序号n，n＝0,1,2,…,n；在轨迹规划软件中导入模具数模后，以球面大圆为起始铺放路径，并计该条预浸料窄带/干丝为第0条基准轨迹；后续的第1,2,…,n条轨迹相对于上一条轨迹的测地距离为一条窄带宽度w；S4、在球面大圆预浸料/干丝不发生皱褶时，曲面模具的球面上基准轨迹不是大圆，此时其测地曲率不为零，以R′表示曲面模具第n条基准轨迹的半径，此时，在该工艺条件下第n条基准轨迹上出现皱褶的预浸料窄带/干丝上测地半径计算公式为：在球面大圆预浸料/干丝发生皱褶时，曲面模具球面上基准轨迹是球面大圆，此时其测地曲率为零，按照如下公式计算，得到在该工艺条件下发生皱褶的预浸料窄带/干丝的测地偏转半径ρ_n：其中，R为模具球面主体的半径。