碳纤维缠绕压力容器动力特性有限元分析

目的研究碳纤维缠绕压力容器的破坏机理,分析碳纤维缠绕压力容器动力爆破情况,预测容器的爆破压力并评估其安全可靠性.方法结合复合材料层合板力学性能的研究成果并将ANSYS/LS-DYNA成熟的有限元模拟失效方法引进到压力容器水压爆破动力分析中.结果求得某2.0 L压力容器在线性匀速加载情况下,采用Chang-Chang首层失效模型的爆破压力值为69.8 MPa,爆破时间为加载后的3.87 s,采用Chang-chang全部层失效模型的爆破压力值为77.1 MPa,爆破时间为加载后的3.95 s,采用Tsai-wu刚度退化模型的失效压力值为78.04 MPa,失效时间为加载后的3.902 s,该三个失效压力值与现场试验值80.6 MPa的误差在合理范围内,并且得出采用Tsai-wu刚度退化模型计算的失效压力值与现场试验值的误差为3.18%,较适合该情况的模拟.结论采用ANSYS/LS-DYNA得到了容器在水压动力爆破时复合材料逐层破坏结果,数值模拟的爆破压力较保守,提供了一定的安全储备,适于工程应用.

碳纤维缠绕铝内胆压力容器水压动力爆破仿真分析

碳纤维缠绕铝内胆压力容器结构形式和材料性能复杂,很难利用理论方法求解其动力爆破性能,利用显式有限元计算软件LS-DYNA对某2.0 L复合材料压力容器进行了数值仿真分析,求解设备的水压爆破压力值,并确定其破坏形式。

空间结构悬臂法施工双向坐标修正法分析研究

针对空间结构悬臂法施工过程中变形累积导致合拢位形与设计位形差异较大的问题,对一简化的平面弧形杆系结构,分别采用正向切线定位法和正向坐标定位法对结构安装坐标进行修正,指出两种方法的不足,并提出跟踪定位法对结构安装坐标进行修正.进一步采用逆向修正法,按与正向施工相反的顺序逐步拆除各施工步构件,并根据各施工步变形来修正结构安装坐标.两种方法均能实现结构合拢位形与设计位形一致.推荐逆向修正法作为空间结构悬臂法的施工位形确定方法.