碳纤维预浸料切割机结构设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

碳纤维预浸料作为一种先进复合材料，在航空航天、汽车制造、风力发电等领域应用日益广泛。

其高比强度、高比模量等优异性能对结构件的轻量化、高性能化起着至关重要的作用。

然而，碳纤维预浸料的切割精度和效率直接影响着复合材料构件的性能和制造成本，因此，开发高效、高精度的碳纤维预浸料切割机成为迫切需求。

2. 本选题国内外研究状况综述

碳纤维预浸料切割技术作为复合材料制造领域的关键技术之一，近年来受到国内外学者的广泛关注。

1. 国内研究现状

国内在碳纤维预浸料切割机方面的研究起步相对较晚，但近年来发展迅速。

4. 研究的方法与步骤

本课题将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的研究方法。

1.首先，进行碳纤维预浸料切割机相关理论研究，包括切割机理、结构设计、控制策略等，为后续的设计和分析奠定理论基础。

2.其次，利用solidworks、adams等cad/cae软件进行三维建模和仿真分析，对切割机的关键部件进行设计和优化，并对切割过程进行运动学和动力学仿真，预测切割机的性能。

5. 研究的创新点

本课题将在以下几个方面进行创新性研究：
1.新型切割头设计:针对碳纤维预浸料的特点，设计新型切割头结构，以提高切割精度和刀具寿命，并结合仿真分析对切割头的性能进行优化。

2.智能张力控制:研究基于机器视觉或传感器的智能张力控制系统，实现对碳纤维预浸料切割过程中的张力进行实时监测和精确控制，以防止材料变形和断裂，提高切割质量。

3.高效除尘系统:针对碳纤维预浸料切割过程中产生粉尘污染的问题，设计高效环保的除尘系统，以保护操作人员的健康和环境安全。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 刘雄伟,王奉涛,王立平,等. 基于ug的预浸料铺放轨迹规划与仿真[j]. 机械设计与制造,2020(01):246-250.

[2] 李世坤,陈超,李强. 基于视觉的碳纤维预浸带铺放头自动对准方法[j]. 机械工程学报,2021,57(13):40-48.

[3] 陈志峰,陈涛,陈龙,等. 基于机器视觉的碳纤维铺层质量在线检测技术[j]. 复合材料学报,2020,37(09):2587-2596.