基于OpenGL的开孔圆筒两步法铺带仿真

论文摘要

两步法铺带技术是集装备技术、CAD/CAM软件技术和材料工艺技术于一体的先进复合材料低成本制造技术,发达国家已将其应用于航空航天领域大型构件的成型,国内的研究尚处于起步阶段。本文针对开孔圆筒结构的两步法自动铺带进行了探索:对开孔圆筒芯模、预切割装置和自动铺带机进行了三维实体建模;利用MFC和OpenGL技术,在Visual C++ 6.0开发环境下实现了开孔圆筒芯模自动铺带过程的可视化仿真,验证了开孔圆筒面上铺带轨迹的正确性。全文的主要内容如下:1.根据两步法铺带技术原理,对铺带系统结构进行设计和建模。该系统包括圆筒芯模、预切割装置和自动铺带机装置。采用双超声切刀的预切割设备实现150mm单背衬预浸带的切割,小车式主-辅压辊结构的铺带机实现后续的铺放。2.在自动铺带原则下,对开孔圆筒结构件两步法铺带实现进行轨迹规划、生成控制信息、处理开孔部分补强,分析了平面、简单回转面（锥形）结构的铺带实现。3.利用MFC和OpenGL技术,在Visual C++ 6.0开发平台下实现了两步法铺带的OpenGL仿真系统。对该系统的实现步骤、主要功能做了介绍,并对仿真实现方法,特别是带型绘制等的实现做了详细的论述。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 先进复合材料低成本技术
• 1.1.1 先进复合材料及其应用
• 1.1.2 先进复合材料发展前景
• 1.1.3 先进复合材料低成本技术
• 1.2 自动铺放技术及其发展
• 1.2.1 自动铺放技术概述
• 1.2.2 自动铺放技术发展及应用
• 1.3 OpenGL 仿真概述
• 1.3.1 OpenGL 及VC
• 1.3.2 先进复合材料仿真技术
• 1.4 本课题研究内容
• 1.4.1 本课题研究背景
• 1.4.2 本课题研究内容
• 1.5 本章小结
• 第二章 两步法自动铺带系统建模实现
• 2.1 CATIA 软件
• 2.2 两步法铺带技术
• 2.3 两步法铺带原理
• 2.4 两步法铺带系统CATIA 建模实现
• 2.4.1 预切割装置
• 2.4.2 铺带装置
• 2.5 本章小结
• 第三章 预浸带的处理
• 3.1 自动铺带原则
• 3.2 开孔圆筒两步法铺带的实现
• 3.2.1 开孔圆筒数学模型建立
• 3.2.2 开孔圆筒铺带实现
• 3.2.3 平面、简单回转面铺带实现
• 3.3 本章小结
• 第四章 仿真系统实现
• 4.1 OpenGL 在MFC 下环境设置及其编程实现
• 4.1.1 OpenGL 在Windows 下的运行机制
• 4.1.2 OpenGL 及其在MFC 下编程基础
• 4.1.3 系统仿真实现
• 4.2 铺带仿真总体框架和主要功能
• 4.3 铺带仿真主要模块的实现
• 4.3.1 OpenGL 建模基本实现方法
• 4.3.2 铺带系统建模的实现
• 4.3.3 关键部位实现方法
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文