碳纤维增强碳/碳坩埚预制体柔性缠绕成形系统设计与实验研究

为解决目前手工增强缠绕碳/碳坩埚预制体无法保证产品一致性及生产效率低下的问题，设计了一种碳纤维增强坩埚预制体柔性缠绕成形系统。基于非测地线法提出了适用于一端平面封头一端椭球封头特殊回转体结构坩埚芯模的线型设计流程，介绍了计算机辅助线型设计的各个模块及实现方法，并对设计线型进行了仿真；根据缠绕特性设计了四自由度专用缠绕机运动机构，基于可编程控制器和触摸屏设计了四自由度缠绕机控制系统，并进行了碳纤维增强缠绕实验。实验结果表明：缠绕机运行稳定，纤维可连续稳定地缠绕在芯模表面，所设计的系统可实现碳纤维增强碳/碳坩埚预制体的自动化缠绕。     

大厚度预制体缝合装置的关键技术分析

针对大厚度碳/碳复合材料预制体缝合装置刺料机构和钩针机构配合较为困难的问题，在研究缝合不同厚度碳布时线环成型规律的基础上，首先对刺料机构与钩针机构在缝合过程中运动规律进行设计与规划，建立机针与钩针配合的数学模型，并利用仿真软件对刺料机构和钩针机构的位移变化规律进行分析，反映双针的运动配合关系。通过缝合实验验证动作规划与理论研究的正确性，结果表明刺料机构和钩针能够正确配合并形成理想的缝合线迹。