透镜式缠绕肋压扁缠绕过程数值模拟分析

利用ABAQUS首先以各向同性材料透镜式缠绕肋的肋片压扁进行了数值模拟分析,比较了三种壳单元(S4、S4R、SC8R)和三种体单元(C3D8、C3D8R、C3D8I)模拟分析效率,并给出受力特征;进而以S4R和C3D8I进行了碳纤维复合材料肋片压扁模拟分析,并得到受力特征;最后,建立了完整的缠绕肋整体非线性有限元模型,实现了缠绕过程模拟分析,得到缠绕肋缠绕过程应力、应变及变化特征,以及缠绕弯矩。本文对缠绕肋设计及系统样机研制具有指导和参考价值。

碳纤维缠绕复合材料在潜水外压容器上的应用

在铝合金圆筒体外以浸渍树脂碳纤维进行缠绕复合增强，可大幅度提高筒体的耐静水外压能力，整体缠绕的全复合材料筒体，在耐静水外压能力及减轻自身重量方面也获得了明显的效果。此外，在铝合金细长圆管的外壁复合缠绕碳纤维，能有效地提高圆管对轴向压载荷的抗失稳与抗屈曲破坏能力。

高性能碳纤维复合材料耐压容器研究进展

结合陕西非金属材料工艺研究所在碳纤维复合材料的基础研究、封头补强及压力容器成型技术等方面所作的大量工作 ,简要介绍了近年来国内外碳纤维及碳纤维复合材料在耐压容器方面的研究进展。

干法缠绕用碳纤维复合材料耐压支撑管铺层优化设计

碳纤维复合材料(CFRP)具有高刚度、高强度等优势,是进行轻量化结构设计的先进新型材料。铺层优化设计是CFRP制件结构设计的重要内容之一。基于ABAQUS对CFRP耐压支撑管铺层结构进行优化。确立以[(90°/±20°)_(5)/90°/(±20°)_(9)/90°/(±20°/90°)_(5)]为最终铺层方案。采用干法缠绕成型工艺制备CFRP耐压支撑管,以有限元法和试验法对方案进行验证。结果表明:模拟分析CFRP耐压支撑管的抗压强度为817.4 MPa,抗压模量为167.7 GPa,对应的强度安全系数为1.84,模量安全系数为1.86。CFRP耐压支撑管的平均抗压强度为683.85 MPa,平均抗压模量为137.9 GPa,对应的强度安全系数为1.54,模量安全系数为1.53,均能够满足技术性能指标要求。

透镜式缠绕肋压扁缠绕过程数值模拟及参数研究

利用ABAQUS首先建立了透镜式复合材料缠绕肋整体压扁缠绕有限元模型,实现了压扁缠绕非线性数值模拟分析,并得到应力特征。进而对复合材料缠绕肋不同材料参数(铺设角度、层数、厚度)和不同几何参数(卷轴直径、肋圆弧直径、扁平率)下整体缠绕过程进行了数值模拟分析,并比较分析各种情况下的应力特征,得到各种情况下缠绕肋缠绕过程应力、应变及变化规律,以及缠绕弯矩。该文对缠绕肋截面的合理设计及系统样机的研制具有指导和参考价值。