發(fā)布時間：2024-06-04 03:06

　　長纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料(LFT)憑借質(zhì)輕強(qiáng)度高等出色的性能已在工業(yè)上廣泛應(yīng)用,目前國內(nèi)外制備LFT復(fù)合材料主要采用熔融浸漬技術(shù),如何使樹脂熔體很好的包覆在纖維表面,高效的制備高質(zhì)量的復(fù)合材料成為該工藝技術(shù)重點研究的問題。同時在生產(chǎn)過程中,牽引速度與喂料量的匹配關(guān)系也會影響纖維含量的波動變化。因此,對系統(tǒng)的設(shè)備要求也越來越高,制品質(zhì)量的高要求就對浸漬包覆造粒系統(tǒng)的自動化、專業(yè)化程度的要求提高。本文根據(jù)實驗室已有的長纖浸漬包覆設(shè)備,采用Design Expert軟件進(jìn)行模擬和實驗,進(jìn)行長纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料浸漬過程的初步研究,探索相關(guān)工藝變量(牽引速度、喂料量、預(yù)分散張力)對長纖浸漬預(yù)浸料產(chǎn)品的影響規(guī)律,對工業(yè)生產(chǎn)中常見的導(dǎo)致LFT產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的因素進(jìn)行了分析。然后,分析了長纖增強(qiáng)浸漬過程中牽引速度和喂料量與纖維含量的關(guān)系,利用狀態(tài)空間系統(tǒng)辨識(N4SID)的方法,通過MATLAB對雙螺桿擠出長纖浸漬系統(tǒng)建立了以牽引速度、喂料量為輸入量,纖維含量為輸出量的狀態(tài)空間模型,并進(jìn)行了動態(tài)特性分析,對控制系統(tǒng)設(shè)計具有指導(dǎo)意義。最后,針對一套雙螺桿擠出長纖浸漬包覆造粒生產(chǎn)設(shè)備,搭建了基于西門子...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
        1.1.1 復(fù)合材料的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.1.2 長纖增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的發(fā)展進(jìn)程
    1.2 長纖增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的制備工藝技術(shù)
    1.3 長纖增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的熔融浸漬程度研究
    1.4 浸漬過程的動態(tài)分析及系統(tǒng)辨識
    1.5 本課題主要研究內(nèi)容和意義
        1.5.1 本課題主要研究內(nèi)容
        1.5.2 本課題的目的和意義
第二章 動態(tài)特性測試實驗及工藝參數(shù)對浸漬效果的影響
    2.1 引言
    2.2 實驗準(zhǔn)備
        2.2.1 實驗原料
        2.2.2 實驗設(shè)備
        2.2.3 表征方法
        2.2.4 纖維含量的連續(xù)采集
    2.3 實驗方案
        2.3.1 工藝與方案設(shè)計
        2.3.2 相關(guān)參數(shù)的測定
    2.4 結(jié)果分析與討論
        2.4.1 浸漬程度模型的分析
        2.4.2 牽引速度對浸漬程度的影響
        2.4.3 喂料量對浸漬程度的影響
        2.4.4 張力對浸漬程度的影響
    2.5 本章小結(jié)
第三章 浸漬系統(tǒng)的動態(tài)特性建模與分析
    3.1 LFT浸漬系統(tǒng)動態(tài)特性分析
    3.2 狀態(tài)空間子空間系統(tǒng)辨識理論(N4SID)
    3.3 基于MATLAB的子空間系統(tǒng)辨識方法
        3.3.1 LFT浸漬系統(tǒng)輸入輸出數(shù)據(jù)采集
        3.3.2 系統(tǒng)辨識與建模過程
        3.3.3 模型的結(jié)構(gòu)與驗證
        3.3.4 模型的可控可觀性分析
    3.4 狀態(tài)空間模型的應(yīng)用
    3.5 本章小結(jié)
第四章 長纖增強(qiáng)復(fù)合材料浸漬控制系統(tǒng)的開發(fā)與調(diào)試
    4.1 引言
    4.2 LFT造粒生產(chǎn)線自動化設(shè)計思路
    4.3 系統(tǒng)硬件組成
    4.4 S7-300 PLC硬件組態(tài)
    4.5 PLC通信組態(tài)
        4.5.1 Profibus和Modbus通信
        4.5.2 通訊協(xié)議網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
        4.5.3 通訊參數(shù)設(shè)置
    4.6 軟件編程
        4.6.1 S7-300 PLC的編程
        4.6.2 自動同步升溫控制
        4.6.3 喂料量與牽引速度的比值控制
        4.6.4 手動/自動無擾動切換
        4.6.5 程序組合設(shè)計
    4.7 上位機(jī)WinCC軟件的編程
        4.7.1 主界面設(shè)計
        4.7.2 控制界面設(shè)計
        4.7.3 趨勢界面設(shè)計
        4.7.4 報警界面設(shè)計
    4.8 觸摸屏程序設(shè)計
    4.9 本章總結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師簡介
附件



本文編號：3988773