基于实例的复合材料热压罐成型工艺设计与仿真

摘要

热压罐成型法一直是制造连续纤维增强热固性复合材料制件的主要方法。利用热压罐高效地生产质量稳定的复合材料关键技术在于选择合适的工艺参数以及制定合理的工艺方案。传统的人工设计热压罐成型工艺的方法不但耗时，并且可重用性差。针对复合材料热压罐成型工艺的特点，本文在分析国内外有关复合材料计算机辅助成型工艺研究成果的基础上，将基于实例推理技术引入热压罐成型工艺设计中来，重用已有的设计资源，并将工艺仿真进行集成，提高了工艺设计效率、降低的生产成本。
　　本人在阅读相关国内外技术资料的基础上，总结了复合材料热压罐成型工艺的成型机理及研制过程。提出基于实例的热压罐成型工艺设计方法，研究了工艺仿真所使用的成型过程数学模型、固化反应热力学模型和残余应力模型。在此基础上，给出了基于实例的复合材料热压罐成型工艺设计与仿真系统的总体框架。
　　建立了热压罐成型工艺设计实例的表达模型，将工艺设计实例划分层次结构，分为总体特征信息模型、形状信息特征模型和成型工艺参数信息模型，并提出索引对象的概念，提高了检索效率。根据实例表达模型，建立了层次化的实例库，以便存储实例信息。根据工艺设计过程的需要建立了复合材料成型工艺数据库。
　　提出了基于最近邻居法的热压罐成型工艺实例相似检索算法，研究了最近邻居法中涉及到的相似度的计算及权值的确定。提出了多套权值方案的设计的概念，可根据不同的需求选择不同的权值方案，增加了系统的适应性。
　　研究了 ANSYS与VC++的接口技术，提出了利用APDL宏文件控制ANSYS进行仿真计算的方法。利用此技术对热压罐成型工艺设计结果的热力学仿真和残余应力仿真进行集成。
　　基于上述技术，利用Visual C++6.0面向对象编程语言和SQL Server数据库系统完成原型系统开发，通过设计实例验证了系统的可行性。

目录

基于实例的复合材料热压罐成型 工艺设计与仿真

DESIGN AND SIMULATION OF COMPOSITE AUTOCLAVE PROCESS BASED ON CASE

摘 要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 热压罐成型工艺及数值模拟技术概述

1.3 国内外研究现状分析

1.4 本文主要研究内容

第2章 复合材料成型机理及工艺系统总体设计

2.1 引言

2.2 复合材料热压罐成型工艺机理及研制过程

2.3 基于实例推理的关键技术

2.4 复合材料热压罐成型工艺数值模拟的数学模型

2.5 基于实例推理的复合材料热压罐成型工艺设计系统

2.6 本章小结

第3章 复合材料热压罐成型工艺实例的表达与实例库的建立

3.1 引言

3.2 复合材料热压罐成型工艺设计实例的表达

3.3 复合材料热压罐成型工艺数据库的实现

3.4 本章小结

第4章 基于实例的检索算法

4.1 引言

4.2 实例检索方法

4.3 相似度的计算与权值的确定

4.4 实例检索算法及举例

4.5 本章小结

第5章 热压罐成型工艺设计结果的仿真分析

5.1 引言

5.2 基于ANSYS的二次开发的成型工艺仿真

5.3 热压罐成型工艺仿真评价方法

5.4 本章小结

第6章 基于实例推理的热压罐成型工艺设计与仿真原型系统开发

6.1 引言

6.2 CMAPDSS系统结构框架

6.3 系统的主要界面与设计实例

6.4 本章小结

结 论

参考文献

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致谢