Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · pdf fileМодель...
TRANSCRIPT
![Page 1: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/1.jpg)
Исполнительные системы формообразования эффективных
оптимальных конструкций
(армированные анизотропные конструкции, автоматические системы формообразования)
Прокофьев Г.И.
![Page 2: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/2.jpg)
Эффективные оптимальные несущие конструкции (определяются изделием)
• Необходимы для достижения амбициозных ТТХ изделий
• Зарождаются на ранней стадии проектирования изделий
• Призваны заменить сборки деталей
• Несут заданные физические и химические нагрузки
• Удовлетворяют критерию оптимизации
Облик эф
фективны
х конструкции и
требования к ним
Характеристики оптим
альных
конструкций
![Page 3: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/3.jpg)
Параметры оптимизации конструкции (процесса формообразования – определяются требуемой технологией)
Параметр оптимизацииДиапазон изменения
от до
Геометрическая форма поверхностей
развёртывающейся на плоскость
с двойной знакопеременной кривизной
Компонентный состав композита
постоянного переменного
Структура армирования
слоистой, с плотной упаковкой
неслоистой с плотной и неплотной упаковкой
Траектории армирования
геодезических «бесконечной» длины
негеодезических траекторий конечной длины
Технологические параметры формования
в широких пределах (силы натяжение арматуры, соотношение масс компонентов,
температура)
![Page 4: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/4.jpg)
Автоматические технологии формообразования
Точная укладка материала вдоль заданных траекторий армирования на «сложных» поверхностях и управление параметрами оптимизации требует применения автоматизированных технологий формообразования
![Page 5: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/5.jpg)
Характеристики автоматизированных технологий и конструкций Назначение конструкций Детали для сборки
Габариты конструкций Ограничены конструкцией машины
Толщина конструкций Малая (относительно линейных размеров)
Структура армирования Слоистая (низкие напряжения межслойного сдвига)
Класс поверхностей выкладки Близкие к развертывающимся на плоскость
Траектории армирования Близкие к геодезическим
Состав и соотношение масс компонентов
Постоянный
Тип однонаправленного армирующего материала
Предварительно пропитанный, «сухой» (препрег –переработанный исходный материал)
Фиксация материала на поверхности выкладки
Посредством изменения свойств нагретого и охлаждённого связующего, формующего ролика
Обрезка и подача материала ленты в зону укладки (формирование края)
Каждого жгута
Тракты протяжки С вращающимися и не вращающимися проводниками
Типы накопители материалов Большого объёма с инерционным сматыванием жгутов
Силы натяжения укладываемого Значительные
![Page 6: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/6.jpg)
Требуемая компоновка исполнительной системы
• Параллельно работающие контурные роботы с перекрывающимися рабочими зонами манипуляторов
• Сменные рабочие органы роботов, формирующие из различных первичных материалов их накопителей несвязанную однонаправленную ленту с управляемым соотношением масс компонентов
• Участки зарядки и транспортная система сменных рабочих органов роботов
• Программное управление процессом, компонентным составом и технологическими параметрами
![Page 7: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/7.jpg)
USED AT: AUTHOR: Прокофьев Г.И. DATE:REV:PROJECT: ПО выкладки
05.11.201208.11.2012
NOTES: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
WORKING
DRAFT
RECOMMENDED
PUBLICATION
READER DATE CONTEXT:
A-0
NODE: TITLE: NUMBER:Спроектировать и формообразоватьэффективную оптимальную конструкцию (ЭОК)A0
Критерии эффективности иоптимальности
Ресурсы открытыхСАПР
Требованияизделия кконструкции(ТТХ)
Эффективнаяоптимальнаяконструкция
Требованияк ЭОК
Форма,компонентныйсостав, схемаармирования,режимы
Управляющаяпрограмма
Ресурсыпроцессасоздания
Системные требования и критерии
Среда (ПО)проектирования
Среда (ПО)технологическойподготовки
Среда (ПО)исполненительнойсистемы
Модель конструкторская ЭОК
Модель технологическая ЭОК
Состояние процессов и результатов
Ограничения технологий
1
Управлятьпроцессом
создания ЭОК
2
СпроектироватьЭОК
3
Построить модельпроцесса
формообразования
4
Формообразоватьконструкцию
![Page 8: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/8.jpg)
Плата за расширение ограничений (информационная)
Рост объема данных и преобразований связанный с детализацией:
• задания внутренней структуры и схемы армирования оптимальной конструкции
• перехода от внутренней структуры армирования к технологически реализуемым структурам и траекториям армирования
• формирования очередности укладки материала• подготовки геометрических и технологических
данных для управляющих программ процесса укладки с учётом возможных коллизий
8
![Page 9: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/9.jpg)
Схема армирования конструкций с произвольными поверхностями двойной кривизны
Задание схемы армированияс жесткими ограничениями
ФП
Траекторииармирования
Векторы армированияв касательной плоскостиили их нормальные проекции на ФП
9
![Page 10: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/10.jpg)
Синтез траекторий выкладки на поверхности выкладки (ПВ)
Траекторияна ФП
Траекторияна ПВ
ФП
ПВ
Проецирование понормалям к ФП и ПВ 10
![Page 11: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/11.jpg)
Синтез сечений и полосы - пленки на ПВ
Модель сечения полосы
Траекториявыкладки
Край полосы,эквидистантныйтраектории выкладки
11
![Page 12: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/12.jpg)
Формирование полосы натягиванием поверхности на сечения
Трехгранник Френев точках траекторииМодель сечения в
нормальной плоскости
Край полосы как эквидистантак траектории на поверхности
Базовые точкитраектории, используемыепри синтезе УП
12
![Page 13: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/13.jpg)
Формирование текущей поверхности выкладки
ФП
Текущая поверхность выкладки
13
![Page 14: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/14.jpg)
Формирование поверхности конструкции
“Выращенная конструкция”
Заданная наружная поверхность контрукции
14
![Page 15: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/15.jpg)
“Детали” конструкции
Обрезанные полосы - “детали” конструкции
15
![Page 16: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/16.jpg)
Определение возможности начала выкладки
Прижимной ролик
Рельеф текущей ПВ
Нормальное сечение
16
![Page 17: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/17.jpg)
Конструкции с заданным распределением толщины и направлением армирования
17
PLM NX
![Page 18: Ииее ие базваи еив иа ий - uncm.ru · PDF fileМодель конструкторская ... создания ЭОК 2 Спроектировать ЭОК 3 Построить](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062504/5a7fa4d57f8b9a38478bd128/html5/thumbnails/18.jpg)
ЗаключениеМожно существенно расширить диапазон
параметров оптимизации посредством:• распределённой исполнительной системы с
типовыми манипуляционными системами и специальными рабочими органами
• программного управления технологическими параметрами и параметрами оптимизации
• расширения функционала ПО процессов технологической подготовки до неслоистых конструкций с плотной и неплотной упаковкой