刚性圆柱上环向缠绕张力的分析与设计

为解决环形缠绕层的剩余缠绕张力的分析和设计问题,根据各向同性材料三维本构关系,考虑环向缠绕张力对已缠绕层张力产生的放松量,研究刚性圆柱上环向缠绕层内张力分布的解析解。建立环向缠绕张力与缠绕后剩余张力分布的关系,以及由给定缠绕张力确定缠绕后剩余张力分布的微分方程。提出了由给定剩余张力分布计算缠绕张力变化规律的计算方法。计算获得等张力、等力矩和锥度张力条件下缠绕后剩余张力分布的解析公式,得到缠绕后等张力分布和拆除模具后零张力分布的缠绕张力解析解,以及实现均匀径向应变分布的缠绕张力。与现有文献相比,该模型对缠绕层的张力放松分析更合理,研究结果可用于刚性圆柱形芯模上的剩余缠绕张力分析和缠绕张力设计。