本文對(duì)錐體結(jié)構(gòu)的單向纖維纏繞，應(yīng)用空間解析幾何的知識(shí)建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，并建立了在相應(yīng)于四軸纏繞機(jī)上的纏繞線型同時(shí)利用VB6. 0編制了相應(yīng)的模擬計(jì)算程序，為錐體結(jié)構(gòu)的單向纖維纏繞應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

       纖維纏繞成型是將連續(xù)增強(qiáng)纖維經(jīng)浸膠，按照一定規(guī)律纏繞到芯模上，然后固化脫模成制品，是制造高強(qiáng)度復(fù)合材料制品的一種重要的成型工藝方法。在國(guó)防和航天工業(yè)中它占有重要的地位，在民用工業(yè)中也有廣闊的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。在一般的纏繞成型中，根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的線型，通過(guò)纏繞機(jī)有控制地纏繞到芯模上，纏繞同時(shí)發(fā)生在簡(jiǎn)體和芯模封頭上，固化脫模成制品后再機(jī)加工，通常須去掉封頭部。這導(dǎo)致材料的極大浪費(fèi)，增大了成本，而且降低了效率。在單向纖維纏繞中簡(jiǎn)體的兩端安裝了針盤(pán)工裝，纏繞只發(fā)生在筒體。這樣就節(jié)省了材料，同時(shí)也可提高效率。在固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擴(kuò)張段的成型工藝中，一般采用布帶纏繞或交叉纏繞成型法。固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管在非冷卻的條件下要直接承受2500～3500℃高溫、4～7M Pa高壓和1500～2500m/s高速、含固態(tài)離子燃?xì)獾臎_刷作用‘¨。由此可見(jiàn)，噴管的工作環(huán)境極其惡劣，采用上述兩種纏繞工藝，不可避免地產(chǎn)生纖維的交叉。在噴管的工作過(guò)程中，在高溫高速的固態(tài)粒子的沖刷作用下擴(kuò)張段易在纖維的交叉處發(fā)生分離脫層，從而失效，所以避免纖維的交叉在噴管擴(kuò)散段的成型工藝中顯然十分重要。單向纖維纏繞可實(shí)現(xiàn)纖維的無(wú)交叉縫繞，提高固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。本文對(duì)錐體結(jié)構(gòu)單向纖維纏繞成型工藝中的數(shù)學(xué)模型的建立、纏繞線型的計(jì)算進(jìn)行了研究，并對(duì)纏繞線型進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬仿真。

       對(duì)纏繞結(jié)構(gòu)所涉及到的參數(shù)給出明確的定義，是纖維纏繞建模與編程的依據(jù)。典型的錐形體結(jié)構(gòu)，其涉及的主要參數(shù)為L(zhǎng)o錐形體的高度、Ho絲嘴在大口端到芯軸的距離、D2，錐形體小口端的直徑、D1．錐形體大口端的直徑和Ao。錐形體大口端的初始纏繞角。

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