Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Автореферат диссертации - Разработка метода проектирования и способа изготовления трехмерных многоплоскостных оболочек из ткани - файл 1.doc


Автореферат диссертации - Разработка метода проектирования и способа изготовления трехмерных многоплоскостных оболочек из ткани
скачать (907 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc907kb.08.12.2011 20:39скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
На правах рукописи


ЯКИМОВА ЕЛЕНА АЛЕКСАНДРОВНА
РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СПОСОБА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ МНОГОПЛОСКОСТНЫХ ОБОЛОЧЕК ИЗ ТКАНИ
Специальность 05.19.04 – Технология швейных изделий
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание

ученой степени кандидата

технических наук

Москва – 2010

Работа выполнена в Московском государственном университете

дизайна и технологии на кафедре «Технология швейного производства»


Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

^ Базаев Евгений Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Павлов Александр Алексеевич

кандидат технических наук, доцент

^ Тихонова Таисия Петровна
Ведущая организация: Открытое акционерное общество Национальный институт авиационных технологий, г. Москва.
Защита состоится «21» апреля 2010 г. в 10 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.144.01 при Московском государственном университете дизайна и технологии, по адресу: 117997, Москва, ул. Садовническая, 33, стр.1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета дизайна и технологии.
Автореферат разослан « » марта 2010 г.
Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.144.01 Лаврис Е.В.

^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. За последние годы сложилась тенденция широкого использования швейных изделий в технических целях. Доля нетрадиционного текстиля в швейной промышленности стабильно растет, т. к. он нашел применение в автомобилестроении, авиационной и космической и других областях. Необходимость создания изделий технического назначения требует разработки новых методов проектирования и формообразования оболочек, поскольку к таким изделиям предъявляются специфические требования, продиктованные особенностью условий эксплуатации, таких как формоустойчивость, бесшовность, легкость, прочность.

Композиционные материалы позволяют существенно сократить вес и стоимость конструкций по сравнению с металлическими аналогами. В настоящее время в мировой практике такие конструкции изготавливают из композиционных материалов, у которых в качестве армирующего наполнителя (преформы) используют трехмерные многоплоскостные оболочки из ткани, а в качестве связующего – различные смолы.

Основное отличие многоплоскостных оребренных оболочек от традиционных – наличие ребер жесткости внутри конструкции. Такие изделия не могут быть сшиты с изнаночной стороны, как традиционные швейные изделия, т.к. являются невыворачиваемыми. Для них не существует понятия лицевой и изнаночной сторон, что затрудняет процесс их проектирования и изготовления. Усложняет вышеперечисленные процессы многослойность, замкнутость и разнотолщинность изделий, что требует от проектировщика максимальной точности при разработке лекал, а от технолога – тщательной проработки технологического процесса создания оболочки с определением минимального числа технологических операций сборки оболочки.

Научно обосновать и решить перечисленные задачи можно с использованием фундаментальных положений топологии – науки о непрерывных преобразованиях оболочек. С точки зрения топологии выпуклые изделия называются корректными. В корректной оболочке грани не пересекаются, а стыкуются только по ребрам, причем в каждом ребре стыкуются только две грани. Многоплоскостные оболочки, имеющее ребра жесткости со стыковкой в ребре более двух граней, являются некорректными, а применение к ним теоремы Эйлера – основной теоремы, используемой в топологии – не исследовано.

В связи с этим возникает потребность в усовершенствовании существующих на сегодняшний день процессов производства трехмерных многоплоскостных оболочек из ткани путем разработки принципиально новых методов их проектирования и изготовления, отвечающих требованиям научно-технического прогресса.

Работа выполнялась по тематическому плану НИР МГУДТ, 2006-2008 гг. комплексная тема: «Разработка методов проектирования бесшовных объемных оболочек», а также по договорам МГУДТ и ОАО Национальный институт авиационных технологий (НИАТ) № 2808 от 28 февраля 2008 г. и № 0706-Х от 06.09.2007 г. по теме «Разработка схем армирования и технологий изготовления преформ для деталей двойной кривизны (лопатка вентилятора) и замкнутых оребренных конструкций».

^ Целью работы является разработка метода проектирования и способа изготовления трехмерных многоплоскостных оребренных оболочек из ткани для изготовления деталей из композиционных материалов.

Для реализации цели поставлены следующие задачи:

  • анализ существующих способов изготовления многоплоскостных тканевых и тканых оболочек;

  • исследование возможности применения теоремы Эйлера к однослойным и многоплоскостным оболочкам для выявления минимального числа сборочных операций;

  • разработка метода проектирования конструкции трехмерных многослойных многоплоскостных оболочек из ткани для изготовления деталей из полимерных композиционных материалов (ПКМ);

  • разработка способа изготовления тканевых трехмерных многоплоскостных изделий с ребрами жесткости с учетом замыкания внешнего и внутренних контуров оболочки;

  • исследование процесса формирования многоплоскостных оболочек из ткани;

  • разработка метода проектирования и способа изготовления бесшовных цельнотканых трехмерных многоплоскостных оболочек с замкнутыми и незамкнутыми контурами;

  • разработка структурно-логических схем процессов изготовления трехмерных многоплоскостных цельнотканых оболочек и многоплоскостных многослойных оболочек из ткани.

^ Экспериментальные исследования выполнены в производственных условиях ОАО НИАТ и лабораториях кафедры Технологии швейного производства Московского государственного университета дизайна и технологии.

^ Объектом исследования выбран процесс проектирования и изготовления технических изделий швейными методами, методами плетения и ткачества.

Предметом исследования являлись трехмерные многоплоскостные оболочки с замкнутым и незамкнутым контуром.

^ Методы и средства: методы экспериментального моделирования с последующей обработкой результатов, прикладного программного обеспечения, общие положения топологии, начертательной геометрии, а также теоретические и практические достижения в области производства швейных изделий. В работе использовались программы Microsoft Word, Microsoft Excel, Auto CAD, Adobe Photoshop, Google Chrome, Corel DRAW для операционной системы Windows Vista.

^ Научная новизна заключается в том, что:

  • на основе анализа требований, предъявляемых к техническим многоплоскостным оболочкам из ткани, определены особенности их проектирования;

  • доказана возможность применения теоремы Эйлера и на ее основе определены математические зависимости, позволяющие рассчитать минимальное число технологических операций, необходимых для изготовления трехмерных многоплоскостных однослойных и многослойных оболочек;

  • разработан метод проектирования трехмерных многоплоскостных оболочек из ткани с замкнутыми и незамкнутыми контурами, состоящих из пакета материала, включающего несколько внутренних и одну внешнюю оболочки;

  • разработан способ изготовления трехмерных многоплоскостных многослойных оболочек с чередованием недеформируемых и деформируемых слоев с заданной ориентацией нитей основы и утка и фиксацией деформации выстегиванием для обеспечения положения нити утка, соответствующего техническим требованиям к оболочке;

  • разработан метод проектирования цельнотканых трехмерных многоплоскостных оболочек с замкнутыми и незамкнутыми контурами.

^ Практическая значимость работы состоит в том, что:

  • разработан способ определения минимального числа технологических операций, необходимых для сборки трехмерных многоплоскостных оболочек, позволяющий проектировать малооперационную технологию изготовления изделия;

  • разработан автоматизированный модуль PPiramid для построения развертки усеченной пирамиды двумя методами – методом вспомогательных линий развертывания и методом радиусографии;

  • разработан способ изготовления трехмерных многоплоскостных многослойных оболочек из ткани с замкнутыми и незамкнутыми контурами, позволяющий получать принципиально новые армированные каркасы полых оребренных деталей оперения самолета с высокими эксплуатационными показателями;

  • разработана техническая документация на процесс изготовления трехмерных многоплоскостных оболочек из ткани;

  • разработан способ изготовления трехмерных многоплоскостных цельнотканых оболочек с использованием лент постоянной и переменной ширины, облегчающий процесс изготовления оболочки.

^ Апробация и реализация результатов исследования. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на следующих конференциях и семинарах:

  • научно-практических семинарах в ОАО Национальный институт авиационных технологий;

  • научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых II Московского фестиваля науки. МГУДТ, Москва, 2007;

  • межвузовской научно-практической конференции «Инновационные и наукоемкие технологии в легкой промышленности». МГУДТ, Москва, 2008;

  • научно-практическом семинаре в корпорации Иркут с присутствием сотрудников ОКБ им. Туполева и ОКБ им. Яковлева.

  • Апробация разработанных технологий изготовления трехмерных многоплоскостных изделий осуществлена в производственных условиях ОАО Национальный институт авиационных технологий, где были получены положительные отзывы и внедрен маршрутный технологический процесс.

Результаты и материалы исследования использованы при выполнении дипломных и научно-исследовательских работ студентов по специальности 28.08.00 «Технология швейных изделий».

^ Достоверность результатов исследования научных положений, выводов и рекомендаций, сформированных в диссертации, подтверждается согласованностью теоретических и экспериментальных исследований, современными методами их решения, использованием положений фундаментальных наук и результатами промышленной апробацией разработанных технологий.

Публикации. Основные результаты исследований выполнены в рамках диссертации и опубликованы в семи печатных работах, из них две в научных изданиях, включенных в список, утвержденный Высшей Аттестационной Комиссией.

^ Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов по главам и по работе в целом, списка использованных источников и восьми приложений. Основные результаты работы изложены на 158 страницах, в том числе содержит 128 рисунков, 9 таблиц. Приложение включает 46 страниц. Библиографический список состоит из 47 наименований.

^ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследований, определены основные пути их решения и методы исследования, отмечена научная новизна и практическая значимость результатов работы.

В первой главе на основе анализа выявлена возможность использования полых тканей для создания трехмерных многоплоскостных оболочек, выделены возможные методы, которые могут быть использованы для изготовления трехмерных многоплоскостных оболочек: из плоских тканей и материалов, из волокон и полимерных материалов, изготовление цельновязанных изделий, цельнотканых изделий, плетеных изделий.

Исследование технологического процесса изготовления композиционных изделий на тканевой основе позволило определить наиболее применяемый метод формования – RTM-формование, а также выявило перечень швейного оборудования, необходимого для создания тканевых оболочек, и оборудования для формования композиционных изделий. Установлено, что развитие отраслей, в которых применяются трехмерные многоплоскостные тканые оболочки, требует дальнейшего совершенствования методов их проектирования и способов изготовления. Примером таких оболочек является армирующий каркас детали планера самолета из композиционных материалов, к которой предъявляются требования прочности, легкости, надежности, точности повторения заданной геометрической формы и ряд других требований.

Анализ существующих технологий изготовления трехмерных многоплоскостных оболочек из ткани выявил их недостатки – невозможность создания оболочек сложной замкнутой формы, анизотропия пакета материала и определил направления дальнейших исследований. Изучение существующих способов изготовления многоплоскостных оболочек выявило перспективные направления – изготовление оболочек нитепрошивным методом, методами плетения и ткачества.

Во второй главе исследован процесс формирования многоплоскостных оболочек с замкнутыми и незамкнутыми контурами, рассмотрена топология многоплоскостных оболочек, выделены основные топологические характеристики, используя которые можно вычислить минимальное число технологических операций необходимое для изготовления трехмерной многоплоскостной оболочки из ткани.

Топологические свойства оболочки могут быть выражены через количество ее граней, ребер, вершин и циклов. С позиции топологии все швейные изделия можно разделить на незамкнутые, имеющие срезы и выворачивающиеся на изнаночную сторону, и замкнутые невыворачивающиеся объекты, имеющие различную природу связности. Связность отражает целостность оболочки и определяется минимальным числом разрезов, необходимых для разделения оболочки на две простые части, не содержащие отверстий. Связность незамкнутых оболочек (С) выражается формулой Эйлера-Пуанкаре:

С=2–Э, (1)

где Э – эйлерова характеристика.

Минимальное число швейных операций (К), необходимое для сборки незамкнутой оболочки, выразим соотношением:

К=С1; (2)

Преформа – текстильная оболочка, использующаяся в качестве армирующего каркаса в композиционных изделиях. Распространенная форма текстильной преформы представлена на рис.1, а.

В зависимости от вида сборочных деталей и их количества меняется технология заготовки и сборки оболочки. В диссертационной работе рассмотрены способы изготовления трехмерных многоплоскостных оболочек с незамкнутым и замкнутым контурами с точки зрения их связности и минимального числа технологических операций, необходимых для их изготовления.



а б

Рис.1 Многоплоскостные преформы: а – с незамкнутым контуром, б – с замкнутым контуром
Так многоплоскостную оболочку с незамкнутым контуром и тремя ребрами (рис. 1, а) можно изготовить различными способами: цельнотканая оболочка, из четырех тканевых детали кроя, из трех тканых Т-образных оболочек, из двух тканых оболочек F-образной и Т-образной формы. Оболочку с замкнутым контуром (рис 1, б) можно изготовить следующими способами: цельнотканая оболочка; из семи тканевых деталей кроя; из тканых Г-, F-и Т-образных оболочек и одной плоской детали кроя; из четырех тканевых деталей кроя; из четырех или двух цельнотканых оболочек. Таким образом, руководствуясь приведенным исследованием способов изготовления многоплоскостных оболочек, сделан вывод о том, что использование тканых структур значительно снижает число технологических операций сборки оболочки.

Оболочки с несколькими внутренними гранями являются некорректными с точки зрения топологии. Значит равенство (1) для них не справедливо. Анализ свойств трехмерных многоплоскостных оболочек с незамкнутым контуром с различным числом граней (таблица 1) показал, что связность (Снезамкн.) таких оболочек можно вычислить по формуле:

Снезамкн.= Гдобав.+1, (3)

где Гдобав. – число граней, добавленное в корректную оболочку.

По формулам (2) и (3) вычислено минимальное число технологических операций (ТО) сборки некорректных оболочек с незамкнутым контуром.

Таблица 1 Сводная таблица связностей трехмерных многоплоскостных незамкнутых оболочек и числа технологических операций, необходимых их для изготовления

Эскиз

оболочки











Тип оболочки

с точки зрения топологии


некорректная


Связность

оболочки

2

3

4

5

Min число ТО

1

2

3

4


На основании исследования взаимосвязи связности многоплоскостной оболочки с замкнутым контуром и числа внутренних граней выявлена зависимость:

Сзамкн.=2*Гвнутр.+2. , (4)

где Гвнутр. – число вписываемых в корректную оболочку граней.

Полученные данные для оболочек с замкнутыми контурами и различным числом внутренних граней приведены в таблице 2.

Таблица 2 Сводная таблица связностей трехмерных многоплоскостных оболочек с замкнутым контуром и числа технологических операций, необходимых для их изготовления

Эскиз оболочки









Тип оболочки с точки зрения топологии


корректная


некорректная


Связность

оболочки

2

4

6

8

Min число ТО

1

3

5

7

По формулам (2) и (4) вычислено минимальное число технологических операций, необходимое для сборки трехмерных многоплоскостных оболочек с замкнутыми контурами.

При проектировании многослойных многополостных оболочек большое значение приобретает выбор метода скрепления слоев материала друг с другом, поэтому оболочку целесообразно разделить на слои, принадлежащие внутренним оболочкам, и слои, принадлежащие внешней оболочке (рис. 2). Принадлежность слоев материала к оболочкам определяется чертежом конструкции проектируемой преформы.



а б

Рис. 2 Трехмерные многоплоскостные многослойные оболочки из ткани: а – многослойная оболочка с незамкнутым контуром, б – многоплоскостная оболочка с замкнутым контуром
Для многослойных многоплоскостных оболочек с незамкнутым и замкнутым контуром выявлены закономерности:

Кнезамкн.1добав.+2, (5)

Кзамкн.1+2* Гвнутр.+3, (6)

где Кнезамкн – минимальное число технологических операций, необходимое для сборки трехмерной многослойной оболочки с незамкнутым контуром; К1 – минимальное число технологических операций, необходимое для сборки многоплоскостной однослойной оболочки с равным количеством внутренних граней; Гвнутр., Гдобав – число граней, добавленное в корректную фигуру; 2 – величина, характеризующая число технологических операций, закрепляющих свободные концы многоплоскостной оболочки; Кзамкн. – минимальное число технологических операций, необходимое для сборки трехмерной многоплоскостной оболочки с замкнутым контуром; 3 – величина, характеризующая число технологических операций, закрепляющих углы одной полости многоплоскостной оболочки.
Дальнейшее добавление технологических операций в технологическую последовательность изготовления оболочки не несет сборочный характер. Эти операции являются отделочными или продиктованными особенностями конструкции. Разработанный подход позволяет проектировать малооперационную технологию изготовления трехмерных многоплоскостных оболочек.

Третья глава посвящена разработке метода проектирования трехмерных многоплоскостных оболочек из ткани. Проектирование трехмерной многоплоскостной многослойной оболочки включает анализ ее внешней формы и проектирование лекал. Для удобства проектирования рассматривают отдельно внешнюю и внутренние оболочки (рис.3).



а б

Рис.3 Разделение трехмерных многоплоскостных оболочек на внешнюю и внутренние оболочки: а – оболочка с незамкнутым контуром, б – оболочка с замкнутым контуром
Для исследуемых оболочек замкнутой и незамкнутой формы спроектированы развертки слоев оболочек. Построение разверток осуществлялось первоначально для внутренних оболочек, а затем – для внешней оболочки. На основании разверток построены лекала деталей кроя с учетом припусков на усадку материала в процессе выстегивания, на толщину пакета материала и на огибание ребер конструкции. При изготовлении сложного пространственного объекта руководствовались разверткой деталей, полученной исходя из способа соединения и замыкания контуров оболочки. Трехмерные многоплоскостные многослойные оболочки могут включать зоны с утолщением. Для этих зон также необходимо построение разверток и лекал. Одновременно проектируется внешняя оболочка с вводом в конструкцию вытачек на толщину дополнительных слоев материала.

В общем случае к техническим оболочкам предъявляется ряд требований, которые необходимо учитывать при проектировании изделия. К таким требованиям относятся: отсутствие швов на ребрах объекта, минимальное число швов в объекте, сохранение перпендикулярности нити утка к оси грани оболочки по всему периметру объекта.

Для проектирования оболочек с заданным направление нити утка предложен комбинированный метод построения разверток, заключающийся в послойном чередовании разверток, выполненных в сетях Чебышева (деформируемый слой) и радиусографическим способом (недеформируемый слой) (рис. 4). При небольшой конусности оболочки метод с использованием сетей Чебышева может быть заменен на метод вспомогательных линий развертывания.


а б

Рис. 4 Комбинированный метод построения разверток: а – смежные слои многослойной оболочки, развертки которых выполнены различными способами, б – одевание поверхности усеченной пирамиды сетями Чебышева

Для автоматизации процесса проектирования разработан модуль PPiramid, позволяющий построить развертки двумя способами и распечатать их в натуральную величину.

Рассмотрен процесс проектирования оболочки с криволинейными ребрами. Для выполнения разверток оболочек данного вида предложено несколько вариантов, позволяющих учитывать требования к техническим изделиям. В результате выполнения эксперимента сформирован метод проектирования конструкций трехмерных многоплоскостных оболочек с замкнутыми и незамкнутыми контурами, который заключается в следующем:

  1. Построение разверток заданного объекта геометрическим методом.

  2. Построение разверток заданного объекта в сетях Чебышева.

  3. Оценка возможности использования комбинированного метода построения развертки для разных слоев многослойной оболочки и ниточного способа закрепления углов перекоса в структуре ткани.

  4. Выбор способа замыкания слоев конструкции и определение технических припусков на швы, уработку, толщину материала и огибание ребер.

  5. Построение лекал каждой детали многослойного пакета.

Разработанный метод проектирования может быть применен для построения конструкций многоплоскостных оболочек из ткани любой пространственной формы.

В четвертой главе рассмотрен технологический процесс изготовления трехмерных многоплоскостных многослойных оболочек из ткани и цельнотканых оболочек. Технологический процесс изготовления многоплоскостной многослойной оболочки включает заготовку плоских деталей оболочки и их сборку в готовое изделие. При проектировании технологии изготовления трехмерной многоплоскостной оболочки замкнутой формы разработаны способы замыкания слоев в пакете оболочки встык со смещением линии стыковки в слоях и с перемещением линии стыковки слоев в другой контур оболочки (рис. 5). Разработан способ замыкания контуров внутренних и внешней оболочек, позволяющий сохранить заданную толщину многослойной оболочки. Способ заключается в послойном замыкании слоев оболочки встык на машине зигзагообразного стежка.



а б

Рис. 5 Способы замыкания контуров оболочки: а – на середине ребра,
б – в верхней точке ребра

Соединение слоев выстегиванием придает заготовке формоустойчивость и увеличивает прочность оболочки. Для выстегивания слоев оболочки выбран ромбовидный тип стежки. На этапе заготовки плоских оболочек выстегивают детали внешней оболочки и детали внутренних оболочек. Затем приступают к сборке оболочки, соединяя слои внутренних оболочек в зоне ребер конструкции (рис.6).

На основании проведенного эксперимента разработаны формы технологической документации, отражающие специфику проектирования трехмерных многоплоскостных оболочек. Разработанная технология апробирована в производственных условиях ОАО НИАТ.

На основе разработанных способов изготовления трехмерных многоплоскостных оболочек предложен способ изготовления многоплоскостных оболочек переменной ширины и толщины с замкнутыми и незамкнутыми контурами.



а



б

Рис. 6 Технологические схемы сборки трехмерных многоплоскостных оболочек: а – с незамкнутым контуром, б – с замкнутым контуром
Разработан способ изготовления трехмерных многоплоскостных многослойных оболочек с чередованием недеформируемых и деформируемых слоев. Способ состоит в фиксации ниточным методом деформаций одного слоя материала относительно другого (недеформируемого) с целью закрепления заданного положения нити утка (рис. 7)



Рис. 7 Направление нити утка верхней детали после выстегивания совмещенных деталей кроя
Разработаны способы изготовления цельнотканых трехмерных многоплоскостных оболочек с замкнутыми и незамкнутыми контурами из лент постоянной и переменной ширины (для оболочек, имеющих конусность). Предложенный способ позволяет изготавливать многослойные оболочки с высокой степенью взаимосвязи слоев (рис. 8).



а



б

Рис. 8 Трехмерные многоплоскостные цельнотканые оболочки: а – оболочка с незамкнутым контуром, б – оболочка с замкнутым контуром
Разработаны структурно-логические схемы процессов изготовления трехмерных многоплоскостных оболочек из ткани и многоплоскостных цельнотканых оболочек (рис. 9, рис. 10). По разработанной технологии изготовлены композиционные детали закрылка крыла самолета, которые прошли неразрушающий контроль в ОАО НИАТ, демонстрировались и получили одобрение на международном авиационно-космическом салоне «Макс 2009». Производственная апробация показала, что внедрение предлагаемых методов способствует повышению уровня качества изготавливаемых оболочек.

Без утолщения


Рис. 9 Структурно-логическая схема процесса изготовления трехмерных многоплоскостных цельнотканых оболочек



^ Рис. 10 Структурно-логическая схема процесса изготовления трехмерной многоплоскостной оболочки из ткани
Основные результаты работы и выводы.

1. Анализ уровня развития технологий производства и использования композиционных материалов на тканевой основе для изготовления технических изделий выявил необходимость и перспективность разработки новых методов проектирования и способов изготовления трехмерных многоплоскостных оболочек из ткани и цельнотканых.

2. На основании анализа природных топологических свойств оболочек установлено, что минимальное число технологических операций, необходимое для изготовления трехмерной многоплоскостной оболочки, зависит от топологического свойства связности, которое определяется эйлеровой характеристикой для замкнутых и незамкнутых оболочек.

3. Определены математические зависимости, позволяющие рассчитать минимальное число технологических операций, необходимых для изготовления трехмерных многоплоскостных однослойных и многослойных оболочек из ткани.

4. Обосновано, что при проектировании трехмерных многоплоскостных многослойных оболочек с замкнутыми и незамкнутыми контурами необходимо разделение оболочки на внешнюю и внутренние части, при этом построение разверток следует осуществлять первоначально для внутренних оболочек, а затем – для внешней оболочки.

5. Разработан метод проектирования трехмерных многоплоскостных многослойных оболочек, заключающийся в послойном построении разверток слоев оболочки. Разработан модуль PPiramid, позволяющий выполнять построение развертки поверхности усеченной пирамиды.

6. Разработан метод проектирования трехмерных многоплоскостных многослойных оболочек с учетом послойного чередования напряженных и ненапряженных состояний слоев ткани с целью соблюдения перпендикулярности нити утка к оси грани оболочки.

7. Разработаны способы изготовления трехмерных многоплоскостных многослойных преформ из ткани с учетом замыкания контуров внешней и внутренних оболочек и слоев встык со смещением линии соединения в слоях относительно друг друга или с перемещением линии стыковки в другой контур оболочки.

8. Разработан способ изготовления трехмерных многоплоскостных многослойных оболочек с чередованием недеформируемых и деформируемых слоев с заданной ориентацией нитей основы и утка и фиксацией деформации выстегиванием для обеспечения положения нити утка, соответствующего техническим требованиям к оболочке.

9. Разработаны способы изготовления цельнотканых трехмерных многоплоскостных оребренных оболочек с замкнутыми и незамкнутыми контурами из лент постоянной и переменной ширины.

10. Разработаны структурно-логические схемы процессов изготовления трехмерных многоплоскостных цельнотканых оболочек и многоплоскостных оболочек из ткани.

11. Разработан справочник технологических операций, обобщенная схема сборки в виде графа технологического процесса и маршрутный технологический процесс изготовления преформы детали закрылка самолета.

12. Разработанная технология прошла успешную апробацию в ОАО НИАТ при изготовлении композиционных деталей закрылка крыла самолета, образцы экспонировались и получили одобрение на международном авиационно-космическом салоне «Макс 2009». Промышленная апробация показала, что использование композиционных материалов на основе оболочек из ткани позволяет значительно снизить стоимость изделий, сократить производственный цикл, повысить производительность труда и увеличить оборачиваемость предприятия.

^ Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

  1. Якимова Е.А., Оболенская Г.Д., Базаев Е.М., Юхацков М.В. Разработка технологии изготовления многослойной полой конструкции из ткани // II Московский фестиваль науки. Доклады научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. М.: ИИЦ МГУДТ, 2007. с. 118-125.

  2. Якимова Е.А., Оболенская Г.Д., Базаев Е.М., Калашников А.К. Разработка способа изготовления многоплоскостных тканых преформ деталей планера самолета// Сборник докладов межвузовской научно-практической конференции «Инновационные и наукоемкие технологии в легкой промышленности» МГУДТ, 2008., с.55-58.

  3. Якимова Е.А., Оболенская Г.Д., Базаев Е.М. Разработка технологической последовательности изготовления многослойной оребренной полой конструкции из ткани. Сборник статей II межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых, студентов и школьников Южного Подмосковья; Серпухов 2008.С.44-49

  4. Базаев Е.М., Андреева Е.Г., Ерёмкин Д.И., Якимова Е.А. и др. Внедрение текстильных и швейных технологий в авиационную промышленность. – Журнал «Швейная промышленность» № 5.2008. с. 42-43.

  5. Якимова Е.А, Базаев Е.М. Применение теоремы Эйлера для неправильных многогранников. – Сборник статей ХХVII Межрегиональной научно-технической конференции "Проблемы эффективности и безопасности сложных технических и информационных систем", часть 7, Серпухов, Серпуховской военный институт, 2008. С 22-28.

  6. Якимова Е.А. Исследование топологических закономерностей в многослойных оболочках – Сборник статей ХХVII Межрегиональной научно-технической конференции "Проблемы эффективности и безопасности сложных технических и информационных систем", часть 7, Серпухов, Серпуховской военный институт, 2008. С. 89-93.

  7. Якимова Е.А., Оболенская Г.Д., Базаев Е.М., Андреева Е.Г., Литвинов В.Б. Разработка метода проектирования и способа изготовления многослойной конусной тканевой оболочки переменной толщины. ГОУ ВПО. «Московский государственный университет дизайна и технологии». Научный журнал «Дизайн и технологии», №14(56). – М.: МГУДТ, 2009. С. 54-61

Якимова елена александровна
Разработка метода проектирования и способа изготовления трехмерных многоплоскостных оболочек из ткани

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Усл. печ. - 1 п.л. Тираж 80 экз. Заказ № __

Информационно-издательский центр МГУДТ

117997, г. Москва, ул. Садовническая, 33

Отпечатано в ИИЦ МГУДТ


Скачать файл (907 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru