四步法三維編織計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)的研究.pdf

1、近二、三十年中，伴隨著復(fù)合材料的飛速發(fā)展，三維編織技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展，三維編織復(fù)合材料被廣泛應(yīng)用于航空、航天、能源、交通等各個領(lǐng)域。然而在這些領(lǐng)域中，對復(fù)合材料編織預(yù)制件具有非常嚴(yán)格的要求，任何在加工過程中帶來的缺陷都有可能引起十分嚴(yán)重的后果，因此在加工編織預(yù)制件時要做到更加精確和仔細(xì)，同時要確保其力學(xué)結(jié)構(gòu)的合理性。所以，在這些編織物被使用甚至制造之前，有必要對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算機(jī)模擬，構(gòu)建比較合理的力學(xué)模型，以確保三維編織預(yù)制件的符合

2、所需要求?，F(xiàn)有的三維編織計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)存在界面不夠友好，建模算法計算量大，設(shè)計效率低等問題，此外，由于三維編織復(fù)合材料大多運(yùn)用于軍工領(lǐng)域，其計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)具有較強(qiáng)的保密性，因此有必要對現(xiàn)有建模算法進(jìn)行優(yōu)化，自主研發(fā)一個三維編織計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)。
　　本文通過對四步法三維編織中的紗線運(yùn)動規(guī)律的研究并對其進(jìn)行仿真分析，提出了一種更為簡化的建模算法——邊界反射法，來擬合三維編織體中的紗線結(jié)構(gòu)。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，這種算法能夠有效

3、縮短三維編織體紗線模型構(gòu)建的時間，提高設(shè)計效率，并且隨著紗線數(shù)量的增加，這個優(yōu)勢將更加顯著。
　　本文設(shè)計的三維編織計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)主要包括編織體參數(shù)輸入模塊，模型構(gòu)建算法的實(shí)現(xiàn)以及編織體模擬結(jié)構(gòu)顯示模塊三部分。通過編織體參數(shù)輸入模塊可以方便的更改編織參數(shù)，對不同編織參數(shù)的編織體結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬。模型構(gòu)建算法的實(shí)現(xiàn)是通過VC++與Matlab的混和編程完成的。編織體模擬結(jié)構(gòu)顯示模塊則是以Solidworks軟件為平臺，通過對其進(jìn)行二