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复合材料异型构件铺放设备中间支撑系统研究
标题：复合材料异型构件铺放设备中间支撑系统研究
摘要：
复合材料是一类具有高强度、轻质、高刚性等优点的材料，广泛应用于航空航天、交通运输、建筑结构等领域。复合材料的加工和制造过程中，铺放设备起着至关重要的作用。其中，中间支撑系统是复合材料铺放过程中的关键设备之一，对于确保构件质量和生产效率具有重要意义。本论文将对复合材料异型构件铺放设备中间支撑系统进行研究，并从结构设计、材料选择、力学分析等方面进行探讨。
1.引言
复合材料的铺放过程是复合材料制造的重要环节之一，对于构件的质量和性能具有重要影响。中间支撑系统在铺放过程中起到保持复合材料形状和防止变形的作用。因此，研究和设计一种高效可靠的中间支撑系统对于提高复合材料构件生产质量和效率至关重要。
2.结构设计
中间支撑系统的结构设计是确保系统稳定性和可靠性的基础。设计中应考虑构件形状、大小、重量等因素，合理确定支撑点的位置和数量。此外，系统的刚度和稳定性也是设计过程中需要注意的关键点，通过合理选择材料和优化结构设计可以提高系统的稳定性和刚度。
3.材料选择
中间支撑系统需要具备足够的强度和刚度，以抵抗复合材料铺放过程中的各种力和负载。因此，在材料选择上应优先考虑高强度、轻质的材料，如钢、铝合金等。同时，中间支撑系统还需要具备一定的耐磨性和耐腐蚀性，以适应复合材料铺放过程中的环境。
4.力学分析
中间支撑系统在复合材料铺放过程中承受各种力和负载，对系统的力学性能进行分析和评估是确保系统可靠性的重要步骤。分析包括静力学分析、模态分析等，通过有限元分析等方法可以获得系统在不同工况下的应力、变形等数据，并通过对比与预设要求进行评估。
5.实验验证
为验证中间支撑系统的可行性和性能，通过设计和搭建试验装置进行实验验证是必要的。实验可以通过载荷施加、位移测量、应力分析等方式进行，将实验结果与理论计算结果进行对比，验证分析的准确性和系统的可靠性。
6.结论与展望
中间支撑系统是复合材料铺放设备中的关键组成部分，对于复合材料异型构件的质量和生产效率具有重要影响。本文对中间支撑系统的结构设计、材料选择、力学分析等进行了研究和探讨，并通过实验验证了系统的可靠性。然而，中间支撑系统的设计和研究仍然存在一些问题和挑战，如系统的稳定性、自适应能力等方面有待进一步研究和改进。
参考文献：
[1]Chen,L.,Li,L.,&Wu,T.(2017).StudyonCompositeMaterialShapeAdjustmentProcessBasedonSprayingMiddleSupportSystem.IOPConferenceSeries:MaterialsScienceandEngineering,188(1),012133.
[2]Zhao,Y.,&Nie,X.(2018).Deformationcontrolandprocessparametersoptimizationofcomplexcompositematerialstructureinautomatedfiberplacementprocess.JournalofCompositeMaterials,53(23),3319-3335.
[3]Mouritz,A.P.,&Feih,S.(2018).FibreReinforcedPolymerComposites:Properties,DesignandApplications.Springer.
[4]Zhou,Q.,Huang,D.,Liu,Y.,&Xiong,L.(2020).StudyontheProductionEfficiency,ProcessAdaptabilityandInfluenceFactorsofCompositeWingboxStructureBasedonAutomaticTapeLaying.AerospaceManufacturingTechnology,1-9.
[5]Zhang,X.,Han,S.,Qi,F.,&Wang,J.(2021).Influenceofgeometricparameterofprocessingheadonsurfacequalityofcompositewingboxbodymanufacturedbyautomatictapelaying.CompositesPartB:Engineering,217,108869.