含内衬纤维缠绕筒水压试验分析

采用内衬和纤维层厚度均相同,以钢内衬纯玻璃纤维缠绕筒和钢内衬玻璃-碳纤维混杂缠绕筒进行落锤冲击试验和水压试验。落锤冲击试验结果表明,纯玻璃纤维缠绕筒的抗冲击性能优于玻璃-碳纤维混杂缠绕筒。水压试验结果表明,纯玻纤筒的爆破强度低于后者,且破坏模式差异较大。碳纤维层的加入虽然降低了缠绕筒的抗冲击性能,但却提高了缠绕筒的抗压能力。在实际工程应用中,要根据不同的使用要求,选择合适的纤维材料。

含内衬纤维缠绕筒强度分析及水压实验

给出了含内衬纤维缠绕筒承受内压时的强度分析模型,假设内衬为理想弹塑性材料,将模型分为弹性和塑性两个阶段,分别得到了缠绕筒的工作压强与爆破压强。应用该模型计算了含钢内衬纯碳纤维缠绕筒和含钢内衬纯玻璃纤维缠绕筒的工作压强和爆破压强,并预测了缠绕筒的破坏模式。水压实验结果表明,该强度分析模型与实验结果吻合较好。

考虑混杂效应时纤维混杂缠绕筒三维等效弹性模量的理论估算和试验研究

给出了多种纤维混杂多向缠绕筒三维等效弹性模量的理论估算方法,应用该方法计算了玻璃-碳纤维混杂缠绕筒的三维等效弹性模量。计及混杂效应的影响,考虑了碳纤维体积分数、铺层方式、纤维分散度等因素,对玻璃-碳纤维混杂缠绕结构,引入混杂效应系数对该方法进行修正。试验结果表明,该方法预测的三维等效弹性模量的精度较高。采用该方法可将复杂的纤维混杂缠绕结构等效为具有各向异性性质的均质单一材料,极大降低了应力分析的工作量。