| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-28页 |
| 1.1 研究背景 | 第10-12页 |
| 1.2 国内外研究进展 | 第12-24页 |
| 1.2.1 三维针刺装备国内外研究现状 | 第12-15页 |
| 1.2.2 三维针刺增强织物及纤维毡三维重构国内外研究现状 | 第15-19页 |
| 1.2.3 三维针刺复合材料研究进展 | 第19-24页 |
| 1.3 当前研究存在的不足 | 第24-25页 |
| 1.4 本论文的研究内容 | 第25-28页 |
| 第二章 针刺机器人的系统集成与实验验证 | 第28-56页 |
| 2.1 引言 | 第28页 |
| 2.2 多针刺头直角坐标针刺机器人系统集成 | 第28-37页 |
| 2.2.1 多针刺头直角坐标针刺机器人机械结构设计 | 第29-31页 |
| 2.2.2 多针刺头直角坐标针刺机器人自动控制系统设计 | 第31-35页 |
| 2.2.3 多针刺头直角坐标针刺机器人系统可行性实验验证 | 第35-37页 |
| 2.3 关节针刺机器人系统集成 | 第37-52页 |
| 2.3.1 关节针刺机器人机械结构设计 | 第38-41页 |
| 2.3.2 关节针刺机器人自动控制系统设计 | 第41-45页 |
| 2.3.3 关节机器人针刺系统可行性实验验证 | 第45-52页 |
| 2.4 变角度单针刺头针刺机器人优化设计 | 第52-54页 |
| 2.5 本章小结 | 第54-56页 |
| 第三章 针刺机器人的轨迹规划与实验验证 | 第56-74页 |
| 3.1 引言 | 第56页 |
| 3.2 基于CATIA的针刺点和辅助点的生成方法 | 第56-57页 |
| 3.2.1 软件环境 | 第56页 |
| 3.2.2 针刺点和辅助点生成方法 | 第56-57页 |
| 3.3 基于Python的旋转矩阵的计算 | 第57-61页 |
| 3.4 基于Python的欧拉角计算 | 第61-63页 |
| 3.5 针刺机器人可执行程序批量高效生成 | 第63-64页 |
| 3.6 实验验证 | 第64-73页 |
| 3.6.1 预制体构件与针刺工艺 | 第64-65页 |
| 3.6.2 生成针刺点和辅助点 | 第65-66页 |
| 3.6.3 计算旋转矩阵和欧拉角OAT | 第66-67页 |
| 3.6.4 生成针刺机器人可执行程序 | 第67-69页 |
| 3.6.5 针刺机器人离线仿真与路径优化 | 第69-70页 |
| 3.6.6 针刺机器人轨迹规划测试验证 | 第70-73页 |
| 3.7 本章小结 | 第73-74页 |
| 第四章 梳理纤维毡的三维重构方法 | 第74-96页 |
| 4.1 三维重构的语言环境 | 第74-75页 |
| 4.1.1 Python语言 | 第74-75页 |
| 4.1.2 ABAQUS软件 | 第75页 |
| 4.2 梳理纤维毡统计分析 | 第75-77页 |
| 4.2.1 材料和实验 | 第75-76页 |
| 4.2.2 统计结果分析 | 第76-77页 |
| 4.3 纤维模型 | 第77-79页 |
| 4.4 纤维空间位置重构 | 第79-84页 |
| 4.5 纤维毡材料属性匹配和网格划分 | 第84页 |
| 4.6 纤维毡分层自由生长方法、材料属性匹配和网格划分的验证 | 第84-86页 |
| 4.7 纤维毡一次性沉积成形 | 第86-91页 |
| 4.7.1 有限元模型 | 第86-87页 |
| 4.7.2 边界条件和约束 | 第87页 |
| 4.7.3 接触属性 | 第87-88页 |
| 4.7.4 计算结果 | 第88-91页 |
| 4.8 等效纤维直径和长径比对梳理纤维毡重构的影响 | 第91-92页 |
| 4.9 纤维几何尺寸和压板压缩的影响 | 第92-94页 |
| 4.10 准直线纤维线段长度Ln的影响及代表体积单元的生成 | 第94-95页 |
| 4.11 本章小结 | 第95-96页 |
| 第五章 纤维毡针刺成形实验研究与数值模拟 | 第96-114页 |
| 5.1 引言 | 第96页 |
| 5.2 纤维毡针刺成形实验研究 | 第96-103页 |
| 5.2.1 实验内容与针刺工艺 | 第96页 |
| 5.2.2 实验仪器与针刺程序设计 | 第96-98页 |
| 5.2.3 样品制备与厚度、体积密度测试 | 第98-103页 |
| 5.3 针刺力测试实验平台构建 | 第103-104页 |
| 5.3.1 目的与原理 | 第103页 |
| 5.3.2 软硬件配置 | 第103-104页 |
| 5.4 网胎针刺过程针刺力测试与分析 | 第104-106页 |
| 5.5 针刺有限元模型建立与针刺阻力数值预报 | 第106-109页 |
| 5.5.1 有限元模型 | 第106-107页 |
| 5.5.2 边界条件和约束 | 第107页 |
| 5.5.3 接触属性 | 第107页 |
| 5.5.4 计算结果 | 第107-109页 |
| 5.6 纤维毡的针刺成形数值模拟 | 第109-112页 |
| 5.6.1 有限元模型 | 第109页 |
| 5.6.2 边界条件和约束 | 第109页 |
| 5.6.3 接触属性 | 第109-110页 |
| 5.6.4 计算结果 | 第110-112页 |
| 5.7 本章小结 | 第112-114页 |
| 第六章 总结与展望 | 第114-118页 |
| 6.1 全文总结 | 第114-117页 |
| 6.2 展望 | 第117-118页 |
| 参考文献 | 第118-126页 |
| 发表论文和参加科研情况 | 第126-128页 |
| 附录 | 第128-158页 |
| 致谢 | 第158页 |
