预应力模具钢带缠绕张力控制

综述钢带缠绕模具缠绕张力控制系统的背景和发展状况,分析缠绕张力控制系统结构和缠绕张力建模方法,论述缠绕张力控制策略以及缠绕张力控制算法.结合钢带缠绕张力控制中的变张力、大张力的特点和目前张力建模的缺陷,提出综合考虑放卷与缠绕的建模思想,对钢带缠绕变张力控制策略和控制算法提出新的见解和观点.     

予应力钢丝缠绕机架的变张力缠绕

由于等张力缠绕的缺点，予应力钢丝缠绕机架一般均采用变张力缠绕。其优点是各层钢丝的应力趋于一致，钢丝层的设计接近等强设计。目前采用的变张力缠绕方法，不考虑钢丝工作应力，在某些条件下分布不均匀的特点，因而往往达不到等强设计的目的。本文具体分析了机架尺寸、吨位、摩擦力对钢丝工作应力分布的影响，提出了适合不同机架的变张力缠绕方法，即Ａ型和Ｂ型变张力缠绕： （１）Ａ型：适合立柱较长，钢丝层数较少的机架，此时可以不考虑钢丝工作应力分布的不均匀性； （２）Ｂ型：适合立柱较短，钢丝层数较多的机架 本文还提出了选择变张力缠绕方法的判别式，及计算工作应力的公式和图表，使变张力设计较为简捷和合理。 本文提出的各种钢丝应力计算公式是以实测数据为依据，因而具有一定的可靠性。本文还将推导的工作应力计算公式与国外资料对比分析。     

基于柱形容器缠绕特性的控制稳定性分析

针对玻璃纤维缠绕机在工作中由于张力不稳定导致的线型变化,以及在高速缠绕模式下的张力调节不稳定的问题,设计了自适应模糊PID控制策略以及适用于高速缠绕工况的滑模控制策略。首先,针对缠绕工况建立缠绕动力学模型、张力控制模型;其次,引入模糊PID控制策略和滑模控制策略分别对不同工况下的缠绕特性进行MATLAB-Simulink仿真,寻找最优控制策略;最后,基于被验证的最优控制策略进行实验。结果表明,在模糊PID控制的调节下,不同速度变化下的缠绕张力相对于无控制得到较好改善,提高了柱形容器在缠绕时的线性稳定性和张力稳定性。模糊PID控制对缠绕时的张力调节精度优于滑模控制,为大型管道缠绕设备提供了新的研究思路。     

摩擦纺纱自由端须条加捻和纺纱张力

本文建立了摩擦纺纱自由端须条加捻的力学模型,讨论了有关因素对加捻力矩的影响。根据推导的计算公式,对纺纱张力进行了数值计算,并对有关因素的影响进行了分析研究。结果表明,纺纱张力计算值与测试值基本符合;两者各自的变化趋势也是一致的。说明本文所建立的力学模型基本上反映了摩擦纺纱的实际情况。     

带调整因子的张力模糊控制器的设计与实现

针对钢带缠绕变张力控制系统,运用力控组态软件设计监控程序中带调整因子的张力模糊控制器。在监控程序中,先对钢带缠绕张力采样,然后将张力误差和张力误差变化率模糊化;把Matlab仿真得到的带调整因子的张力模糊PID控制器的模糊控制表导入到监控程序中,根据张力误差和张力误差变化率查询得到PID参数的修正值,计算新的PID参数,用以控制钢带缠绕张力。Matlab仿真结果表明,钢带缠绕变张力控制系统响应速度快、超调量小,在监控程序中实现了张力模糊控制器的功能。     

摩擦填料作用下土工充砂袋充填特性

为更准确计算土工充砂袋在充填完成时袋体形状及受力特性,针对袋体与充填料之间的摩擦对袋体的影响,通过在计算中引入填料与袋体间的摩擦,建立袋体的平衡方程,运用数值方法对方程进行求解.将袋体形状及张力与不考虑袋体与充填料之间的摩擦时的计算结果进行比较,发现袋体的形状及受力特性有显著的不同,同样条件下摩擦系数越大,充填完成时袋体的高度越大,最大宽度及触地宽度越小;袋体张力也不再是常数,而是随土工袋切角的增加而增大,最大张力远大于不考虑摩擦时的张力.     

悬索桥主缆缠绕钢丝的设计

提出了考虑主缆空隙效应的缠绕钢丝预加力计算公式，计算了选择主缆缠绕时机的条件和缠丝的技术要求，算例表明，主缆空隙率和缠绕钢丝的直径与弹性模量是影响缠丝预加力的主要因素。     

超深矿井钢丝绳张力平衡装置动态响应分析

为探索超深矿井提升机张力平衡装置在不同激励下的动态响应规律,考虑管道沿程压力损失和泄漏,建立了张力平衡装置在提升过程中的动力学模型,并采用正弦信号和阶跃信号模拟提升过程中钢丝绳纵向振动及换层缠绕对绳长的影响,得到两种激励下张力平衡装置的动态响应规律。分析结果表明:当振动幅值和频率的组合为(0.10 m,0.80 Hz)、(0.18 m,0.63 Hz)、(0.24 m,0.57 Hz)时,钢丝绳张力差最大值约为无振动时钢丝绳初始平均张力的10%,符合煤矿安全规程的要求;钢丝绳换层缠绕所引起的钢丝绳长度变化小于0.10 m时,张力平衡装置可以将钢丝绳最大张力差控制在安全提升所允许的范围内。     

高强度钢板方盒形件拉深粘模行为

采用方盒形件拉深成形的方法,对高强度钢板SPFC590在干摩擦和半干摩擦条件下的拉深粘模行为进行研究.选用的模具材料分为2类:一类为无涂层模具SKD11,SLD和等温淬火球墨铸铁ADI;另一类为以SKD11为基体的涂层模具TiCN(PVD),TiCN(CVD),TiC(CVD)和DLC.Si(DC-PACVD).采用无涂层模具时,在半干摩擦条件下仅少数几次拉深就出现宏观粘模现象,模具上粘模产生的位置位于凹模直边底部附近,而没有出现在凹模圆角处,并随着拉深次数的增加向上扩展;拉深工件上粘模产生的位置则位于工件项部的直边和圆角部分连接处,并随着拉深的进行向下扩展;涂层模具经120次拉深后均未发生明显的粘模,但TiCN(PVD)和TiCN(CVD)涂层模具在凹模底部附近出现了微观粘着物;TiCN(CVD)和DLC-Si(DC-PACVD)涂层模具拉深1 000次后均未出现明显粘模现象,但TiCN(CVD)涂层模具上出现了微观粘着物,而DLC-Si(DC-PACVD)涂层模具上没有任何粘着物产生.     

叶梁缠绕机张力控制系统建模与设计

缠绕构件叶梁的横截面为矩形,缠绕过程中存在张力波动和切换点处张力突变现象.通过建立缠绕和放卷两大部分的数学模型,找出影响张力变化的几个关键因素,融合预测控制、系统辨识、动态补偿等控制算法,采用计算机+多轴运动控制器+张力控制器(IPC+PMAC+TC)的主从控制模式,有效避免了缠绕过程中切换点处的张力跳变问题.运行状况表明,该系统张力动态控制精度为±4％,满足企业的使用要求,取得了明显的经济效益和社会效益.     

络筒速度和络筒张力对纱线毛羽的影响

介绍了纱线毛羽在织造过程中的危害及以往研究中存在的问题。着重讨论了络筒工序对纱线毛羽的影响因素，指明了络筒速度、络筒张力对不同种类纱线毛羽的影响。从摩擦学的角度解释了纱线受到的摩擦力与纱线毛羽之间的关系。     

基于温度补偿的索张力补张拉修正算法

针对大型复杂预应力空间钢结构施工过程中实测索力与目标索力存在较大差值的问题,在已有研究的基础上,基于温度补偿法并结合找形分析算法,提出了补张拉索力修正的计算策略以及数值计算流程.基于ANSYS软件平台,采用初始应变输入与施加温度荷载输入相结合的方法,编制了补张拉索力修正计算模块,用于施工过程中主动索补张拉的修正计算.该修正计算方法可考虑几何非线性、弹性预应力损失以及群索在张拉过程中的相互影响等因素,能保证补张拉过程符合施工和设计对索力精度的要求,可直接用于指导施工过程补张拉,追踪构件在张拉过程中的力学响应.算例结果表明,该方法是用于实际工程预应力补张拉计算的一个实用而有效的方法.     

Computation and Measurement of Winding Tension in Ring Spinning

By studying the variations of balloon height and of wind-ing radius in any one winding layer of ring spinning, the formula for determining the winding tension in any layer is derived, and then the overall tension variation throughout all winding layers can be computed. A meth-od of measuring the winding tension is also introduced here, with the measured results agreeing with the com-puted ones, and so the reliable relationship between winding tension, speed and ring traveller weight can be thus obtained. The highest allowable spindle speed is also discussed.     

无粘结预应力梁不同张拉束的张拉力相互影响之研究

针对具体工程实例,利用力传感器现场实测了后张法张拉无粘结预应力梁不同张拉束的张拉力之间的相互影响,进而分析了后张法无粘结预应力梁的弹性压缩对张拉力损失的影响。     

运用统一强度理论分析预应力组合圆筒分层半径和过盈量

运用双剪统一强度理论,考虑拉、压异性和中间主应力的影响,对受工作内压作用时预应力组合模具的分层半径和过盈量进行了详细的分析,得到了计算组合圆筒分层半径和过盈量计算的表达式。分析结果表明:分层半径只跟组合圆筒内外径相关,与运用的强度理论和材料特性没有关系;过盈量不但与组合圆筒内外径相关,同时与运用的强度理论和材料特性也有关系。     

光纤环绕制中张力控制与高精度排线的研究

针对光纤环各类绕制方式对温度变化抑制能力的研究,得到四级对称绕制设备的具体要求。目前的光纤环绕制设备与其进行比较后,发现主要有以下缺陷:绕制过程中张力控制波动大、排线精度比较低和绕制设备的自动化程度不完全。对光纤环绕制设备的进行改进:首先,建立供纤轮与绕纤轮之间速度差的数学模型;并经过仿真得到换光纤层绕制时必须改变供线轮的转速以保证张力的基本范围;而且使用舞蹈轮微控设备实现张力波动小范围控制。其次,采用光纤绕制检测设备实时检测光纤排线性能;并确定合适的滞后角度以实现高精度排线。最后,采用一从两主的电机控制方法实现光纤绕制设备的自动绕制。经过实验验证:该张力控制方法可以实现不同层光纤张力的高精度控制,而采用该排线方式也可以完全实现高精度排线的自动化。     

具有金属内衬缠绕压力容器成型全过程应力场分析

基于具有金属内衬复合材料缠绕容器缠绕、固化和预超压3个制造工艺过程的特点,提出一种温度参数当量法模型和虚实单元分析策略,以模拟在缠绕预张力工艺中的力学行为．根据固化反应动力学理论和热传导理论,对具有金属内衬的复合材料纤维缠绕压力容器在固化工艺过程中瞬态温度、固化度和热应力场分布及其变化规律进行了数值分析．采用经典塑性理论为基础的非线性有限元方法,预测了预超压工艺后容器复合材料缠绕层和金属内衬内残余应力场的分布．以一典型的具有金属内衬复合材料纤维缠绕压力容器为例,讨论了在3个工艺过程中工艺参数对容器内应力场分布的影响．结果表明：适合的工艺参数能够提高压力容器的承载能力．     

连续油管作业过程中的张力与控制

连续油管作业过程中,经历了多次拉直和弯曲,产生弹性或塑性变形。应用力学分析方法求解连续油管在滚筒上缠绕或释放时,其截面弯矩、轴力、张力和滚筒扭矩,并应用实例计算,求证了滚筒恒扭矩驱动模式,连续油管在同一缠绕层半径时恒定张力模式。研究结论对连续管滚筒控制设计和工程应用有较好的指导意义。     

张力制度对纤维缠绕炭纤维增强复合材料性能的影响

以NOL环试样的拉伸强度作为考察指标,通过对T700/E-51复合材料的张力制度进行水平设计和性能测试,研究了缠绕工艺中张力制度对炭纤维增强复合材料力学性能的影响。试验结果和方差分析表明:a)张力制度对T700/E～51NOL环试件的拉伸性能有显著影响;b)采用张力递减制度能够提高NOL环试件的拉伸性能;c)为了降低试件性能的变异性,需要从工艺上解决张力递减制度的连续性。