复合材料CADWIND及CADFIL管件和气瓶纤维缠应用方法与技巧

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导读：大家好，我是高级攻城狮，从事树脂基复合材料多年，擅长碳纤维复合材料气瓶的结构设计及有限元分析。由我原创首发仿真秀的视频课程《复合材料CADWIND及CADFIL管件和气瓶纤维缠应用方法与技巧32讲》终于与大家见面了，欢迎读者朋友试看和批评指正。

一、纤维缠绕成型工艺

纤维维缠绕工艺是树脂基复合材料的主要制造工艺之一。是一种在控制张力和预定线型的条件下，应用专门的缠绕设备将连续纤维或布带浸渍树脂胶液后连续、均匀且有规律地缠绕在芯模或内衬上，然后在一定温度环境下使之固化，成为一定形状制品的复合材料成型方法。纤维缠绕成型工艺示意图1。

图1 纤维缠绕成型示意图

碳纤维复合材料管件以及气瓶由于其是标准的回转体结构，是纤维缠绕成型制备的主要结构件，目前在各大领域的应用非常广泛，其主要采用湿法缠绕成型为主。

（a）纤维缠绕管件

（b）纤维缠绕复合材料气瓶

图2 纤维缠绕成型管件以及气瓶

目前国内引进的国外先进纤维缠绕软件为CADWIND以及CADFIL，如下图3所示，其具有强大的管件以及气瓶的线型规划、缠绕运动仿真、数控代码输出等功能，但是其引进时间较短，相关教程较为匮乏，并且难以与实际工程经验相结合。

图3 国外先进的复合材料纤维缠绕软件（CADWIND与CADFIL）

基于此，依托仿真秀平台，原创首发，录制了复合材料管件以及气瓶的纤维缠绕技术相关课程，针对复合材料管件以及气瓶的相关缠绕技术依托CADWIND以及CADFIL软件进行详细讲解，希望结合实际应用，解决大家在工程领域的技术问题。

二、课程的主要内容

《复合材料CADWIND及CADFIL管件和气瓶纤维缠应用方法与技巧32讲》课程基于复合材料管件以及气瓶的相关缠绕技术结合CADWIND以及CADFIL相关缠绕软件，主要包含了以下几个方面的内容。

1、纤维缠绕成型技术理论知识

进行了纤维缠绕成型技术理论知识的介绍，主要介绍纤维缠绕成型的基本定义、缠绕成型的基本过程，并且采用缠绕相关视频进行了纤维缠绕成型过程中的详细讲解，并且详细阐述了螺旋以及环向缠绕的基础理论知识，最后给大家详细介绍了纤维缠绕复合材料的相关应用，为后续缠绕技术的讲解，打下理论基础。

图4 缠绕成型在呼吸气瓶上的应用

2、复合材料管件的纤维缠绕成型技术

通过视频进行复合材料管件螺旋向缠绕以及环向缠绕的详细讲解，了解管件成型工艺过程；基于测地线以及非测地线的基本理论进行管件缠绕线型的讲解，便于了解管件的缠绕线型规律；最后进行管件螺旋向以及环向的缠绕方案的讲解，让大家掌握管件缠绕的相关理论知识，如图5所示。

图5 复合材料管件纤维缠绕成型技术

分别通过CADIND软件以及CADFIL软件的具体操作，实现复合材料管件螺旋向、环向以及过度线型的缠绕，并且基于两个软件实现不同位置变角度的缠绕方案设计。让大家熟悉两个软件在管件缠绕过程中的切点控制技术、摩擦系数控制技术、纤维缠绕角以及过渡区域长度控制技术，让大家彻底了解管件的纤维缠绕技术以及掌握两款软件在管件缠绕技术上的应用，用于后续解决实际工程技术问题。