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申请/专利权人：福州大学

摘要：本发明涉及一种用于曲线纤维试样成型装置的精确定位方法，该方法首先根据实验预期要埋置在曲线纤维试样成型装置中的曲线纤维的形状确定左右移动刚片、前后移动刚片二、前后移动刚片一、前后移动刚片三的移动距离，然后基于确定的移动距离，通过精准旋钮装置精准调节左右移动刚片、前后移动刚片二、前后移动刚片一、前后移动刚片三先后移动。该装置有利于对曲线纤维在装置中的制备过程进行精确定位。

主权项：1.一种用于曲线纤维试样成型装置的精确定位方法，其特征在于，所述曲线纤维试样成型装置包括底座，固定于底座上前、后两侧的两个台座，以及从左自右依次设于两个台座上的前后移动刚片一、左右移动刚片、前后移动刚片二和前后移动刚片三，所述前后移动刚片一、前后移动刚片二、前后移动刚片三分别在两个台座之间前后移动，所述左右移动刚片在两个台座之间左右滑动，四个移动刚片上分别沿前后方向阵列设有多个定位孔，且定位孔沿左右方向开设以穿设纤维，所述前后移动刚片一、前后移动刚片三上分别沿前后方向阵列设有多个固定孔，且固定孔沿竖向开设并向下贯穿至相应的定位孔，各个固定孔上配设有定位件，以在纤维穿过定位孔后通过定位件压紧固定纤维两端；基于所述曲线纤维试样成型装置的精确定位方法，包括以下步骤：步骤S1：以左右移动刚片中一定位孔为原点O，左右移动方向为X轴，前后移动方向为Y轴，建立直角坐标系，设纤维从左自右依次穿过前后移动刚片一的定位孔AX1,Y1、左右移动刚片的定位孔O0，0、前后移动刚片二的定位孔BX2,Y2和前后移动刚片三的定位孔CX3,Y3，左右移动刚片的移动距离为X4；步骤S2：获取实验预期要埋置在曲线纤维试样成型装置中的曲线纤维参数S、k，将获取的参数S、k经下式计算得到曲线纤维固定坐标x0： 其中，S为曲线纤维的弧长即曲线纤维将在左右移动刚片与前后移动刚片二之间的埋置长度；k为曲线纤维的曲率；步骤S3：将曲线纤维的初始倾角和曲线纤维埋置倾角θ代入下式得到曲线纤维旋转角 其中，为曲线纤维的初始倾角，为曲线纤维旋转角，由求得；步骤S4：将步骤S1得到的曲线纤维固定坐标x0、曲线纤维旋转角经下式计算得到左右移动刚片的移动距离X4，即完成对左右移动刚片左右移动距离的计算； 步骤S5：获取所述曲线纤维试样成型装置中前后移动刚片一与前后移动刚片二之间的距离L1、前后移动刚片二与前后移动刚片三之间的距离L2，与步骤S4得到的距离X4经下式计算得到纤维在装置中前后移动刚片一、二、三的水平坐标：X1＝-L1+X4；X2＝X4X3＝L2+X4步骤S6：根据曲线纤维参数与曲线方程关系得到下式：y＝kx2-2kx0x将X'1、X'2、X'3代入上式x计算，即完成初始状态下曲线纤维在装置中前后移动刚片一、二、三的竖直移动距离的计算；其中，X'1＝-L1+2x0，X'2＝2x0，X'3＝L2+2x0，X'1、X'2、X'3分别为前后移动刚片一、二、三的初始状态下的水平坐标；步骤S7：经下式计算得到前后移动刚片一、二、三的Y'1、Y'2、Y'3，获得各个前后移动刚片的最终纵坐标，即完成曲线纤维埋置倾角θ时各个前后移动刚片的竖直移动距离计算： 其中，中间变量参数t，由步骤S5得到的各个前后移动刚片的水平坐标X1、X2、X3分别代入式得到对应的中间变量参数t的值；步骤S8：按步骤S1中设定，先将直线纤维依次穿过定位孔A、O、B、C，然后按如下方法精准调节左右移动刚片、前后移动刚片二、前后移动刚片一、前后移动刚片三的移动：1按步骤S4得到的移动距离X4将左右移动刚片向左移动；2按步骤S7得到的Y'2对前后移动刚片二进行移动；3按步骤S7得到的Y'1、Y'3分别对前后移动刚片一、前后移动刚片三进行移动，移动完成后锁紧定位件；4在装置中得到与实验预期高度吻合的曲线纤维形状及不同埋置情况下的曲线纤维试件；其中一个台座上从左至右依次设有对应于三个前后移动刚片的三个标尺，以对各个前后移动刚片的前后移动进行定位，另一个台座上也设有标尺，以对左右移动刚片的左右滑动进行定位；所述左右移动刚片、前后移动刚片二、前后移动刚片一、前后移动刚片三上分别设有精准旋钮装置，所述精准旋钮装置将旋钮及其上螺母的转动转化为与螺母配合的螺杆的旋转直线运动，进而带动移动刚片的直线平移运动，从而通过精准旋钮装置精准调节左右移动刚片、前后移动刚片二、前后移动刚片一、前后移动刚片三的移动距离；所述精准旋钮装置包括固定支架、转钮、螺母和螺杆，所述固定支架的上部为套筒结构，所述固定支架安装于底座上，所述转钮穿过固定支架的套筒结构并相对固定支架原地转动，所述螺母固定安装于转钮的中部凹槽处并随转钮转动，所述转钮与螺母组成旋钮，所述螺杆通过其上的螺纹部与螺母配合连接，并穿过螺母在所述中部凹槽中前后移动，所述螺杆前端与移动刚片固定连接，以在旋转螺母时，将螺母的转动转化为螺杆及移动刚片的水平滑动；所述套筒结构上沿转钮外周部设有划分为n个刻度的指示刻度；所述三个标尺分别设置于相应的前后移动刚片旁侧，各个标尺的方向与移动刚片的移动方向一致；所述标尺上的刻度为毫米制刻度。

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