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Design of a prototype device for filament winding of pressure vessels

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cross sections (circular, square, elliptical) and the mandrel ends (conical, sphere-shape, elliptical, sphere) must be inputted. It is possible to shape T-joints and elbows. Once parameters are up, the mandrel would show on the screen. It would be possible to save the mandrel into an *.MDR file and lately to edit such file by the CADWIND editor or by a general *.txt editor. The mandrel is modelled by frames. Each frame defines the coordinates among several axes, depending on the shape different axes are necessary for the mandrel description. A symmetric mandrel such as a cylindrical vessel needs the longitudinal coordinate of the frame and the respective diameter size. The number of frames is limited. It is also possible to input tow parameters together with both fibre and resin parameters, such as TEX, viscosity and fibre volume fraction. 3.2 winding path definition On the winding window the software asks about winding angle α, friction factor, path number, covering grade, frames management (turning frames, number of frames, starting frame) and dwell angle. Both winding angle and friction factor could be customized at each frame. Path number constitutes of 1 sign and 2 numbers split by a slash. The sign defines the path to be a lagging path or a leading path. The first number accounts for the fibre shifting over the mandrel. The turning frames are two, they are the frames at which the fibre starts preparing the stroke back. At the starting frame CADWIND begins the path. The dwell angle is the extra-angle a mandrel runs at the end of the turning zones before to take the stroke back. It was shown to be a reinforcement for the ends[8]. Once the set is up, CW starts looking for the path. The set is generally bad and it is necessary to refine the data or to choose a different path number by the splash screen. It is also possible that CADWIND asks to change some parameter (i.e. winding angle). Once the path is done, it is plotted on the mandrel on the screen. Over this plot we can toggle colour images for thickness and winding angle emphasizing. CW prints a colour-scale and reports the corresponding colour for each point of the tow trajectory but, unfortunately, it does not compile any list. An important limit of this stage is that CADWIND does not notify whether the path totally covers the mandrel or not. This big limit lets the operator to check the path. Difficult stands because path file (*.PTH) is not defined in CW manual, so the operator has to check the plot by sight on the screen. The reason why CW avoids notifying the un-covered parts is that they stands beyond the turning frames. Actually CW puts effort to assure thickness, low winding angle variations and other parameters only for the frames within the turning frames. CADWIND seems to calculate the output 11
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Design of a prototype device for filament winding of pressure vessels

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Informazioni tesi

  Autore: Moreno Nurchi
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2008-09
  Università: Università degli Studi di Cagliari
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria meccanica
  Relatore: Francesco Aymerich
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 118

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