纤维缠绕补强技术是当前在柱状建筑物修复补强工程技术中使用的一种比较先进的补强技术,但是在当前施工过程中,对纤维的缠绕工作依然是依靠工人手工操作,纤维的缠绕速度和缠绕过程中纤维的预紧力都不能够得到控制和保证,所以也就影响了纤维缠绕补强的效果;而且工人在施工的过程中必须在高高的脚手架上作业,人身安全得不到相应的保障,当前又没有一种可行的机械设备代替工人来实现纤维的缠绕工作,本文正是基于这种工程需求,结合当前纤维缠绕成型机的研究,提出纤维补强缠绕机的概念设计。 本文从工程实际需要入手,简要介绍纤维缠绕补强和纤维缠绕成型机的概念,从整体上对系统进行功能分析和工艺动作分解,提出整体结构构思和设计方案,建立纤维补强缠绕机的概念设计模型和运动结构模块。针对每个结构模块的运动分析和功能需要,提出相关的结构模型,对重要的部件进行相关的设计计算,确定几何尺寸。 利用虚拟技术和相关的工程设计软件,进行结构的实体建模和虚拟装配,并对主要的运动部件进行运动仿真和干涉检查,验证零部件设计、装配和运动的可行性。 根据系统工作过程中的受力情况,利用工程分析软件对重要的部件进行有限元分析,根据有限元的计算结果,对这些部件进行了强度和刚度校核,为设计的可行性提供了理论依据。 最后对纤维缠绕过程中的张力控制系统进行了阐述,对几种张力执行元件的优缺点进行了比较,建立纤维补强缠绕过程中张力控制系统的总体模型。 综上所述,本文的意义与价值在于:提出一种解决纤维补强工程施工中存在的问题的方法和途径;建立整个纤维补强缠绕机的结构模型,并进行概念设计;为工程技术的发展提供技术和设备支持,促进纤维补强技术的发展。