臺灣博碩士論文加值系統

纖維纏繞是製造工業利用複合材料生產高強度和輕質的產品，主要用於生產軸對稱工件，如：COPV(Composite Over-wrapped Pressure Vessels)、變速器驅動軸、不同類型的高壓管道，但是，它也可以用於生產非軸對稱零件，如：風力渦輪機葉片。
本論文主要是透過建立纏繞軌跡的數學模型，進一步確定測地線纏繞及非測地線纏繞時各自所走的路徑，在確定路徑後，在探討特定心軸、帶寬、纏繞角、滑移趨勢下的不同纏繞方式，最後設計一CNC機台確定其各軸之軸線運動，有了上述所說之數學相關訊息，藉由MATLAB建立程式碼以達到模擬實際纏繞之路徑。

Fiber winding is the product which is produced by composite material in manufacturing industry. Its characteristics are high-strength and lightweight. Also, it is mainly used to manufacture those workpieces which are axisymmetric. For example, like COPV (Composite Over-wrapped Pressure Vessels), the drive shaft of derailleur and the different type of high-pressure pipeline. But, it also can be used to produce the non- axisymmetric parts, just like the wind turbine blade.

This paper is mainly further confirming the walking paths which is created by the geodesic winding and non-geodesic winding individually after we established the mathematical model of the winding trajectory. We can determine the walking paths before we discuss the specific central axis, the bandwidth, the angle of winding and the different winding ways of the slip trend. In the end, we design a computer numerical control machine to confirm the axial exercise of its every single axis. With the above related messages of mathematics, I establish the program code by using MATLAB to achieve the modeling of the actual winding paths.
Furthermore, through the analysis of the tension of the every winding layer, we can obtain the consequences that the tension of the every layer is under the isostrain status.

4 目錄
摘　要 ii
ABSTRACT iii
誌　謝 v
表目錄 viii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 文獻回顧 1
1.3 繞線樣式 3
1.3.1測地線/非測地線纏繞 3
1.3.2極向/螺旋/周向纏繞 5
1.4 論文架構 6
第二章 基本理論 8
2.1曲面的基本形式 8
2.1.1第一基本形式 8
2.1.2第二基本形式 9
2.2 測地線纏繞 10
2.3 曲率 …………………………………………………………………………12
2.4 重新審視測地線纏繞 14
第三章 路徑及應力 15
3.1 測地線纏繞路徑 15
3.1.1圓錐(Cones) 15
3.1.2圓柱(Cylinders) 17
3.2 非測地線纏繞路徑 19
3.2.1圓錐(Cones) 21
3.2.2圓柱(Cylinders) 22
3.3 迴轉區 27
3.4 形成之圖案 27
3.5 纏繞的張力 29
第四章 機器的製程 31
4.1 機器各軸的介紹 31
4.2 軸的運動 32
4.3 機器的參數 35
4.3.1尺寸 35
4.3.2最大速度 36
4.3.3最大加速度 36
第五章 斷面分析 37
5.1 拖曳斷面 37
5.1.1橢圓斷面(Ellipsoidal Cross-section) 38
5.1.2透鏡形斷面(Lenticular Cross-section) 39
5.2 纖維交疊 40
第六章 研究成果與未來展望 41
6.1 結論(一)-圓柱心軸 42
6.2 結論(二)-圓錐心軸 46
6.3 應力與張力分析結果 50
6.4 研究發現與成果 51
6.5 未來展望 52
參考文獻 53
符號彙集 55

7參考文獻
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