纤维缠绕环形压力容器线型设计与仿真

纤维缠绕环形容器要求满足线型稳定和结构优化两个条件。基于微分几何理论,提出了用于复合材料环形压力容器成型的纤维缠绕线型,分析了芯模和吐丝嘴的缠绕速比,给出了缠绕参数优化设计方法。在对优化线型进行分析的基础上,模拟环形容器的纤维缠绕过程,实现了环形容器成型的计算机优化与图形仿真。通过应用缠绕仿真系统,可以检验线型模式的正确性和可行性。结果表明,优化设计的线型模式精确可靠,满足纤维缠绕的基本要求,为微机控制环形容器缠绕奠定了理论基础。

定位集中度对TC4钛合金环形压力容器声发射严重性评价的影响

通过对TC4钛合金环形压力容器声发射数据的统计分析,结合容器自身的形状特点和定位方式,探讨了定位结果对声发射严重性级别评价的影响规律,总结了定位集中度级别划分的依据和原则。通过例证说明了在对环形容器进行声发射严重性评价时,需根据定位集中度级别灵活应用相关判据。

国产芳纶Ⅲ缠绕环形压力容器研制

在复合材料环形容器纤维缠绕原理的基础上开展了环形容器内衬成型、国产芳纶Ⅲ预浸胶带缠绕与干纱缠绕再浸胶结构层成型技术研究,探索出纤维缠绕环形容器可行的成型工艺方法。研制结果表明,在砂芯模上粘贴丁腈橡胶生片,经高温硫化和表面打磨后能保证在缠绕过程中外型面良好;按预浸胶带缠绕工艺方法成型的芳纶Ⅲ环形压力容器爆破压强为31.7 MPa,特性系数达到20.44 km。

钛合金内衬纤维缠绕环形压力容器成型工艺研究

借鉴网络理论,对环形压力容器纤维缠绕规律及线型进行了探索和分析,选择了合适的增强材料、树脂配方及成型工艺方案,优化调整了预浸纱工艺参数、缠绕工艺参数,试制的产品成功地经过了试验考核。

纤维缠绕环形压力容器的截面受力分析

首先基于最小应变准则,再借助于网格理论,采用最优性条件提出了考虑壳的厚度的变化,通过分析应力的比例,得到应力的分布规律,在内部容量平等的情况下,分别计算压力容器螺旋管结构质量,以及与由此产生的不同的相对弯曲半径进行比较,得到圆截面的结构与压力容器截面相比螺旋管较轻,因此,环形压力容器的结构性能,可通过使用压力容器的设计方法得到显著提高。

环形容器和压力容器螺旋管比较分析

近几年来,复合圆环压力容器应用越来越广泛。本文的主要内容是设计和比较环形容器和压力容器的螺旋管。首先考虑优化板设计问题,然后推导了圆形螺旋管最佳缠绕轨迹。通过应力比介绍获得该圆环壳的应力分布。结论是如果轴向可以负荷足够大时,该压力容器经络形状成为封闭的结果表明,该压力容器质量比圆形容器小。

复合材料环形高压容器缠绕参数设计与分析

针对诸如环形气瓶等圆环状压力容器的缠绕，提出同时满足结构特性和缠绕工艺性的参数设计方法以符合实际工程需要。推导了圆环面纤维不架空和不滑移判据；根据内压作用下纤维螺旋加环向缠绕环壳的平衡方程，考虑截面厚度变化和缠绕初始条件，给出了均衡缠绕参数及线型的确定方法，讨论了在不同管径比和厚度比下该线型路径的稳定性；以螺旋向铺层的初始缠绕角和厚度为变量，对结构进行重量最小化设计。作为算例，对纤隹缠绕环形高压气瓶在爆破压强为40—80MPa的范围内进行优化设计。结果表明，优化设计的均衡缠绕线型模式睛确可靠，满足纤维缠绕的基本要求，能充分发挥缠绕结构的力学性能。本文的设计计算方法可直接用于复合材辞环形气瓶的初步设计。