Геометрические вопросы адаптивной технологии изготовления конструкций намоткой из волокнистых композиционных материалов. Аюшеев Т.В. - 5 стр.

      В данной монографии рассматриваются вопросы              ГЛАВА 1
разработки и создания намоточных адаптивных роботов-           МОДЕЛИРОВАНИЕ СОСТАВНЫХ ТРЕХМЕРНЫХ ТЕЛ
станков, оснащенных системой технического зрения (СТЗ).        МНОГОСЛОЙНОЙ СТРУКТУРЫ
Использование СТЗ в качестве сенсорного устройства
адаптивной системы управления позволяет минимизировать               При моделировании процесса намотки и расчета
возмущения, связанные со сложным нелинейным движением          параметров получающейся оболочки армирования возникают
исполнительных органов армирующего манипулятора и с            важные геометрические задачи построения сеток граничных и
идеализацией самой модели укладки композиционной ленты на      промежуточных поверхностей деформируемых твердых тел
поверхность оправки. Способность к анализу зрительной          многослойной структуры.
информации позволяет намоточному роботу гибко и                      Тело намотки произвольной формы можно рассматривать
“осмысленно” реагировать на отклонения от расчетной            как связное множество точек некоторой области V трехмерного
траектории, что дает возможность полностью перевести на        евклидового пространства. Введем систему криволинейных
автоматический режим весь комплекс контроля и управления       координат и поставим в соответствие каждой точке x, y, z этого
технологическим процессом намотки деталей сложной формы из     пространства упорядоченную тройку действительных чисел u, v,
волокнистых композиционных материалов.                         w. Криволинейные координаты точки u, v, w тождественно
      В монографии приведены теоретические данные о            связаны с ее прямоугольными декартовыми координатами x, y, z
геометрическом моделировании и примеры расчета параметров      формулами:
многослойных конструкций сложных форм, формируемых                   u = u ( x , y , z ) , v = v ( x , y , z ) , w = w ( x, y , z ) , (1.1)
процессом намотки, с применением новой прогрессивной           где функции (1.1) всюду в V однозначны и непрерывно
технологии параметрического твердотельного моделирования.      дифференцируемы, причем должно выполняться неравенство
В отличие от большинства разработанных геометрических
                                                                                               ∂ ( u , v, w )
моделей, направленных на решение отдельных задач,                                                               ≠ 0.
представленная объемная модель тела намотки пригодна для                                       ∂ ( x, y , z )
решения широкого спектра задач конструкторских и                   Таким образом, в окрестности каждой регулярной области
технологических расчетов, а также подготовки управляющих       можно допустить параметрическое представление
                                                                     r r
программ     для намоточного оборудования. В результате              r = r ( u, v, w ) = {u ( x, y, z ) , v ( x, y, z ) , w ( x, y, z )} , (1.2)
реализации базового набора решаемых задач синтеза и анализа         r
геометрии пространственных объектов в предлагаемой модели      где r ( u, v, w) - радиус-вектор точки тела. Это уравнение (1.2)
раскрываются механизмы параметризации конструктивной           соответствует трем скалярным уравнениям:
модели тела намотки для формирования физической модели с
                                                                            x = x ( u , v, w ) , y = y ( u , v, w ) , z = z ( u , v, w ) .
реальными свойствами.
      Предлагаемый     инструментарий    дает   возможность    Здесь u, v и w – параметры, которые изменяются в некотором
разработчикам получить более полную и точную картину           диапазоне.
свойств и параметров проектируемого объекта и оперативно уже         Если зафиксировать один из параметров (1.2), например,
на этапе проектирования решать многие технологические задачи   w = w1 = const , то получим соответствующую двум остальным
для целенаправленного получения требуемых свойств изделия.     параметрам (u и v) криволинейную координатную поверхность.
                                                               Координатные поверхности, соответствующие различным


                             9                                                                        10