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多向纤维缠绕复合材料圆筒的研制 被引量:1
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作者 谢霞 邱冠雄 +2 位作者 姜亚明 刘良森 王鹏 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2006年第10期42-44,共3页
介绍多向纤维缠绕复合材料圆筒的结构特性及其生产设备,比较了加入轴向纤维前后的复合材料圆筒的性能。结果表明,加入轴向纤维后,多向纤维缠绕复合材料圆筒的轴向性能得到了很大的提高,能够满足工业生产中对高内压及轴向载荷下制品可靠... 介绍多向纤维缠绕复合材料圆筒的结构特性及其生产设备,比较了加入轴向纤维前后的复合材料圆筒的性能。结果表明,加入轴向纤维后,多向纤维缠绕复合材料圆筒的轴向性能得到了很大的提高,能够满足工业生产中对高内压及轴向载荷下制品可靠性的要求。 展开更多
关键词 多向纤维缠绕 轴向缠绕 轴向性能
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多向纤维缠绕复合材料管的径向压缩性能分析 被引量:1
2
作者 谢霞 王宾 +2 位作者 许爱芬 温秉权 路学成 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2010年第10期132-134,共3页
在自制的多向纤维缠绕设备上,制作了多个多向纤维缠绕复合材料管,并分别对5个试件进行了径向压缩力学性能的测试,对测试结果进行了分析。结果显示,未添加轴向增强层(即0°纤维层)的试件刚度最小。
关键词 径向压缩性能 多向纤维缠绕 刚度
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玻璃纤维增强树脂基复合材料缠绕制造技术探讨
3
作者 武书明 《聚酯工业》 2025年第1期62-64,共3页
随着我国化工、航空航天、新能源、基础设施建设、汽车制造等领域技术的持续进步,对玻璃纤维增强树脂基复合材料的性能要求也在不断提高。在这种背景下,强度高、质量轻、加工简便的玻璃纤维增强树脂基复合材料的应用日益增多。这种材料... 随着我国化工、航空航天、新能源、基础设施建设、汽车制造等领域技术的持续进步,对玻璃纤维增强树脂基复合材料的性能要求也在不断提高。在这种背景下,强度高、质量轻、加工简便的玻璃纤维增强树脂基复合材料的应用日益增多。这种材料对于推动我国制造业技术的发展具有重要意义,已成为化工、航空航天、新能源、基础设施建设、汽车制造业的关键材料。因此,本文旨在探讨玻璃纤维增强树脂基复合材料的缠绕制造技术,以期为该材料在未来的发展和应用提供有力支持。通过对玻璃纤维增强树脂基复合材料缠绕制造技术的研究,可以促进其在多个行业中的广泛应用,并满足日益增长的性能需求。这不仅有助于提高生产效率和产品质量,还能推动新材料的应用和技术革新。通过不断的技术创新和优化,玻璃纤维增强树脂基复合材料的缠绕制造技术有望在多个行业中发挥更大的作用,为我国制造业的持续发展提供坚实的技术支撑。 展开更多
关键词 纤维增强 树脂基复合材料 缠绕制造技术
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复合材料发动机壳体湿法缠绕用树脂的研制及其界面性能
4
作者 王志增 陈艳 +4 位作者 张昊 孟祥武 王明 肖亚超 郑志才 《塑料工业》 北大核心 2025年第1期145-151,共7页
为满足碳纤维复合材料发动机壳体的制备需求,本文以多官能团环氧树脂为基体,以自制混合胺类为固化剂,研制出一种黏度低、适应期长、耐热性能好以及界面性能优异的环氧树脂体系。采用差示扫描量热仪(DSC)、动态热机械分析仪(DMA)、全自... 为满足碳纤维复合材料发动机壳体的制备需求,本文以多官能团环氧树脂为基体,以自制混合胺类为固化剂,研制出一种黏度低、适应期长、耐热性能好以及界面性能优异的环氧树脂体系。采用差示扫描量热仪(DSC)、动态热机械分析仪(DMA)、全自动光学接触角测量仪以及界面性能测试仪对环氧树脂体系的固化反应以及碳纤维/树脂复合材料的界面性能进行系统研究。结果表明,研制的树脂体系在室温下8 h黏度为800 mPa·s左右,浇铸体力学性能优异,玻璃化转变温度达到190℃。界面性能测试结果表明树脂基体对碳纤维具有良好的浸润性,能够较好地发挥出碳纤维的高强度特性。T700碳纤维NOL环拉伸强度为2358 MPa,满足了树脂复合材料缠绕构件在复合材料发动机壳体上的工艺使用要求。 展开更多
关键词 湿法缠绕 环氧树脂 复合材料发动机壳体 纤维复合材料 界面性能
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碳纤维复合材料叶片缠绕成型轨迹与装备设计 被引量:1
5
作者 文湘隆 汪光奥 +2 位作者 吴生提 王达 张锦光 《机床与液压》 北大核心 2024年第23期1-6,共6页
鉴于当前对具有复杂几何特征的非回转体叶片复合材料预浸带缠绕轨迹规划的研究较少,根据碳纤维预浸带缠绕成型的要求,将叶片非回转体芯模简化为由几个椭圆柱面、椭球面和平面所组成的模型,研究芯模各个表面上基于测地线理论的轨迹规划... 鉴于当前对具有复杂几何特征的非回转体叶片复合材料预浸带缠绕轨迹规划的研究较少,根据碳纤维预浸带缠绕成型的要求,将叶片非回转体芯模简化为由几个椭圆柱面、椭球面和平面所组成的模型,研究芯模各个表面上基于测地线理论的轨迹规划问题。采用微分几何的方法分别计算椭圆柱面和椭球面上的测地线方程。根据缠绕成型工艺需求设计一种适用于复杂曲面加工的六自由度缠绕机器人虚拟样机,并通过MATLAB和ADAMS进行联合轨迹仿真,生成六自由度缠绕机器人对叶片进行缠绕碳纤维预浸带的仿真加工程序,并通过轨迹仿真验证了该缠绕成型工艺的可行性。 展开更多
关键词 纤维复合材料 叶片 测地线 机器人缠绕 轨迹设计
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缠绕张力对碳纤维复合材料性能影响研究
6
作者 张世杰 刘宁 +3 位作者 李辉 洪星星 王娜 田雪璞 《合成材料老化与应用》 2024年第6期1-4,共4页
缠绕张力是纤维增强复合材料壳体的重要成型工艺参数,直接影响壳体性能。该文以碳纤维复丝、复合材料NOL环和Φ150mm容器为研究对象,对不同缠绕张力条件下的复丝表面形貌和NOL环内部形貌、复丝和NOL环拉伸性能、Φ150mm容器内压性能等... 缠绕张力是纤维增强复合材料壳体的重要成型工艺参数,直接影响壳体性能。该文以碳纤维复丝、复合材料NOL环和Φ150mm容器为研究对象,对不同缠绕张力条件下的复丝表面形貌和NOL环内部形貌、复丝和NOL环拉伸性能、Φ150mm容器内压性能等进行了系统研究。结果表明,缠绕张力对碳纤维缠绕构件的影响推测是纤维磨损、纤维体积分数变化和预应力等三方面因素的综合结果。随着缠绕张力的增大,由于缠绕构件内部结构预应力作用和纤维体积分数提高,NOL环拉伸性能、Φ150mm容器内压性能和容器特性系数均呈现上升趋势,但当单轴纤维缠绕张力继续增大,直至高于50N时,由于纤维磨损程度加剧,NOL环和Φ150mm容器性能均呈下降趋势,因此,单轴纤维缠绕张力50N是缠绕构件的最佳张力值。 展开更多
关键词 复合材料壳体 缠绕张力 纤维 NOL环 内压性能
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纤维缠绕复合材料损伤演化多尺度表征方法构建
7
作者 寇光杰 何坤成 +3 位作者 蔡辉 张小宁 刘梦庆 杨正伟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1324-1336,共13页
针对复合材料多尺度表征中以细观到宏观力学性能预测为主的问题,发展了包含细观到宏观结构力学性能预测和宏观到细观组分损伤演化表征的纤维缠绕复合材料损伤演化多尺度表征方法。通过确定纤维缠绕复合材料组分本构及力学参数,完成基于... 针对复合材料多尺度表征中以细观到宏观力学性能预测为主的问题,发展了包含细观到宏观结构力学性能预测和宏观到细观组分损伤演化表征的纤维缠绕复合材料损伤演化多尺度表征方法。通过确定纤维缠绕复合材料组分本构及力学参数,完成基于细观RFDRVE(Random fiber distributions representative volume element)的单向复合材料力学参数预测,进而实现了纤维缠绕复合材料NOL环的宏观力学性能预测。而后,通过分析NOL环宏观破坏情况,将损伤区域应变加载至RFDRVE,得到NOL环的细观损伤演化情况,并结合扫描电镜观测了细观损伤演化形貌。结果表明,不同缠绕张力下NOL环细观到宏观预测拉伸强度与平均试验拉伸强度的最大误差仅5.08%,且宏观到细观损伤分析能够表征NOL环细观组分上出现的纤维断裂、基体断裂和纤维-基体界面破坏。纤维缠绕复合材料损伤演化多尺度表征方法能实现细观到宏观结构力学性能预测和宏观到细观组分损伤演化表征。 展开更多
关键词 纤维缠绕复合材料 多尺度 力学性能预测 损伤演化表征 代表性体积元
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纤维交叉缠绕复合材料圆柱壳的屈曲分析
8
作者 沈创石 《郑州航空工业管理学院学报》 2024年第5期27-35,共9页
考虑纤维交叉情况,建立纤维缠绕圆柱壳屈曲有限元分析模型,通过算例验证模型和计算方法的有效性。采用该模型研究了圆柱壳的屈曲载荷随缠绕角、厚径比、长径比等参数的变化情况,并分析计算纤维交叉起伏对圆柱壳屈曲性能的影响。计算结... 考虑纤维交叉情况,建立纤维缠绕圆柱壳屈曲有限元分析模型,通过算例验证模型和计算方法的有效性。采用该模型研究了圆柱壳的屈曲载荷随缠绕角、厚径比、长径比等参数的变化情况,并分析计算纤维交叉起伏对圆柱壳屈曲性能的影响。计算结果表明:缠绕复合材料圆柱壳的屈曲临界载荷和屈曲模态与缠绕角、长径比、缠绕层数有很大的关系。在一些特定的情况下,如缠绕角在[10°—30°]范围、长径比较小或者缠绕层数增加时,纤维交叉对屈曲临界载荷有明显的影响。 展开更多
关键词 纤维交叉 缠绕复合材料 屈曲
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高低温对碳纤维/环氧树脂复合材料高压气瓶的性能影响
9
作者 李玉峰 赵积鹏 +1 位作者 张海 于斌 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期119-125,共7页
为了获得T1000碳纤维/环氧树脂复合材料高压气瓶环境适应能力,有效地掌握气瓶高低温适应性固有规律,以容积50 L、工作压力30 MPa的复合材料气瓶(钛为内衬、碳纤维/环氧树脂为复合层)为研究对象,首先介绍了高低温循环下带压气瓶(在-40~8... 为了获得T1000碳纤维/环氧树脂复合材料高压气瓶环境适应能力,有效地掌握气瓶高低温适应性固有规律,以容积50 L、工作压力30 MPa的复合材料气瓶(钛为内衬、碳纤维/环氧树脂为复合层)为研究对象,首先介绍了高低温循环下带压气瓶(在-40~80℃范围内成功通过热真空、热循环验证,具备高压承载能力)的热真空、热循环试验数据,然后采用与气瓶相同复合材料的拉伸试样(缠绕角分别为0°和90°),通过高低温极限摸底试验获得了复合材料经历不同梯度高低温后的拉伸性能数据,通过数据比对分析获得了高低温影响拉伸强度衰减的规律。同时,提出了一种高低温极限摸底试验的可靠性评估方法。结果表明,在-50~100℃范围内,试样拉伸强度及断裂伸长率变化较小;当温度高于100℃时,纤维和树脂的性能发生衰减,导致拉伸强度明显降低;当温度低于-50℃时,树脂的性能发生衰减,纤维受到的影响较小。试样高低温极限摸底试验的可靠度大于0.999,表明采用拉伸试样高低温拉伸强度数据的替代方式具有较高的等效性。 展开更多
关键词 复合材料 高压气瓶 T1000碳纤维缠绕气瓶 环境适应性 高低温影响
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基于声发射技术的T800碳纤维复合材料拉伸失效机制分析 被引量:4
10
作者 董少静 李凯 +2 位作者 丁文辉 王立强 申秀丽 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期411-420,共10页
为揭示固体火箭发动机碳纤维缠绕复合材料壳体多载荷工况下的失效机理,开展了单向T800碳纤维复合材料试件不同偏轴角度下的拉伸实验。利用声发射(AE)无损测试技术获得了试件完整波形信号,结合Pearson相关系数选取了AE信号的特征参数,通... 为揭示固体火箭发动机碳纤维缠绕复合材料壳体多载荷工况下的失效机理,开展了单向T800碳纤维复合材料试件不同偏轴角度下的拉伸实验。利用声发射(AE)无损测试技术获得了试件完整波形信号,结合Pearson相关系数选取了AE信号的特征参数,通过K-means聚类算法对AE信号进行了聚类分析,同时结合扫描电镜(SEM)拍摄的微观断口形貌将不同的损伤机制与声发射聚类组对应。进一步利用代表性体积单元并结合渐进损伤方法,实现了单向复合材料损伤过程的数值模拟。分析结果表明,AE信号的峰值频率与幅值两类参数的相关系数低于0.2。采用二者对AE信号进行聚类分析,同时结合数值仿真获得的应力-应变曲线,发现纤维断裂峰值频率最高,基体开裂峰值频率居中,界面脱粘峰值频率最低,试件宏观破坏时的AE信号幅值最高。 展开更多
关键词 纤维复合材料 固体火箭发动机 纤维缠绕壳体 声发射 偏轴拉伸 聚类分析 渐进损伤
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碳纤维缠绕复合材料储氢气瓶的研制与应用进展 被引量:42
11
作者 杨文刚 李文斌 +4 位作者 林松 贾晓龙 温凤 张藕生 杨小平 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第12期99-104,共6页
氢能是21世纪最有潜力的新型能源,具有高能、环保、可再生等优点,但氢气的储运技术滞后严重限制了其大规模应用。碳纤维缠绕复合材料氢气瓶因具有质量轻、韧性强、耐疲劳性好等优点,在储氢领域具有广阔的应用前景。本文综述国内外高压... 氢能是21世纪最有潜力的新型能源,具有高能、环保、可再生等优点,但氢气的储运技术滞后严重限制了其大规模应用。碳纤维缠绕复合材料氢气瓶因具有质量轻、韧性强、耐疲劳性好等优点,在储氢领域具有广阔的应用前景。本文综述国内外高压气态储氢技术研究现状,并结合国产碳纤维复合材料应用现实,论述了碳纤维缠绕储氢气瓶制备的技术要点、标准规范以及成型设备等方面的最新进展,展望了碳纤维缠绕储氢气瓶的产业前景。 展开更多
关键词 氢能 气瓶 纤维 复合材料 缠绕成型
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HKT800炭纤维缠绕成型复合材料性能 被引量:7
12
作者 顾红星 王浩静 +2 位作者 薛林兵 赵佑军 庞培东 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期392-396,共5页
为验证国产HKT800炭纤维缠绕成型复合材料性能,分别用KH树脂与WH、XA和LN树脂对比,在相同缠绕工艺下,制备了400 mm、150 mm复合材料壳体和1.6 L复合材料压力容器,并进行了水压爆破试验。HKT800炭纤维/KH树脂缠绕400 mm壳体爆破压... 为验证国产HKT800炭纤维缠绕成型复合材料性能,分别用KH树脂与WH、XA和LN树脂对比,在相同缠绕工艺下,制备了400 mm、150 mm复合材料壳体和1.6 L复合材料压力容器,并进行了水压爆破试验。HKT800炭纤维/KH树脂缠绕400 mm壳体爆破压力达到了16.2 MPa,150 mm壳体爆破压力达到了34.8 MPa,1.6 L容器爆破压力为89.6 MPa。HKT800炭纤维力学性能转化率可达到80%以上,充分证明湿法制备的T800级炭纤维完全适用于缠绕成型工艺,基体树脂和成型工艺参数对缠绕成型复合材料器件性能均有较大影响。 展开更多
关键词 纤维 缠绕工艺 复合材料 性能
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PBO纤维缠绕复合材料的初步应用研究 被引量:25
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作者 王斌 金志浩 +1 位作者 丘哲明 刘爱华 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2003年第4期35-39,共5页
分别进行了PBO纤维缠绕成型的单向复合材料力学性能试验和150mm压力容器试验,与Kevlar-49和F-12纤维的单向复合材料力学性能及150mm压力容器性能进行了对比,初步的应用研究结果表明,缠绕成型的PBO/环氧150mm压力容器的容器特性系... 分别进行了PBO纤维缠绕成型的单向复合材料力学性能试验和150mm压力容器试验,与Kevlar-49和F-12纤维的单向复合材料力学性能及150mm压力容器性能进行了对比,初步的应用研究结果表明,缠绕成型的PBO/环氧150mm压力容器的容器特性系数PV/W和纤维强度转化率都达到最高,其值分别达到了60km和90%,但其容器的环向变形较F-12纤维复合材料容器的大。 展开更多
关键词 单向复合材料 力学性能 PBO纤维 缠绕成型 压力容器 聚对苯撑苯并双恶唑
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复合材料高压气瓶的碳纤维缠绕设计和ANSYS分析技术 被引量:22
14
作者 李玉峰 靳庆臣 刘志栋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期968-976,共9页
为了获得复合材料气瓶合理的有限元分析模型,并能够有效地掌握气瓶固有的变化规律,以不锈钢316L为内衬、碳纤维(T1000GB)/环氧树脂(BA202)为复合层的高压气瓶作为研究对象,介绍了一种采用螺旋缠绕与环向缠绕组合线型的缠绕设计方法。利... 为了获得复合材料气瓶合理的有限元分析模型,并能够有效地掌握气瓶固有的变化规律,以不锈钢316L为内衬、碳纤维(T1000GB)/环氧树脂(BA202)为复合层的高压气瓶作为研究对象,介绍了一种采用螺旋缠绕与环向缠绕组合线型的缠绕设计方法。利用该方法确定复合层厚度、缠绕角、缠绕层数等参数,运用ANSYS程序,采用薄壁壳单元shell91建立了复合层多层结构模型,得出了气瓶应力、应变分布规律,并给出了气瓶疲劳破坏点和起裂点处失效参数的变化历程,最后,将ANSYS计算结果与试验实测结果作了比对分析,为定量化研究复合材料气瓶提供准确的数据支持。研究结果表明:ANSYS数值仿真结果与试验结果吻合良好,采用壳单元shell91可以比较正确地模拟复合层的多层结构;柱形复合材料气瓶破坏薄弱点位于筒体(靠封头)部位,气瓶受环向膨胀力影响较大,易使其沿纵向撕裂;随瓶内压力升高,薄壁内衬发生完全塑性变形,复合层仅发生弹性变形。 展开更多
关键词 复合材料 高压气瓶 纤维缠绕气瓶 ANSYS有限元分析
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复合材料三通管的纤维缠绕设计 被引量:5
15
作者 韩振宇 孟庆鑫 +2 位作者 富宏亚 付云忠 王永章 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2152-2154,共3页
针对两圆柱直接相贯的三通管,利用圆柱面上的测地线和非测地线实现了圆柱部分的纤维缠绕路径设计,并给出了纤维从主管顺利过渡到支管的条件.针对通用的卧式多坐标纤维缠绕机,分别设计了三通管主管和支管的机器路径.在缠绕主管时,芯模转... 针对两圆柱直接相贯的三通管,利用圆柱面上的测地线和非测地线实现了圆柱部分的纤维缠绕路径设计,并给出了纤维从主管顺利过渡到支管的条件.针对通用的卧式多坐标纤维缠绕机,分别设计了三通管主管和支管的机器路径.在缠绕主管时,芯模转动,出纱嘴在水平面内运动;在缠绕支管时芯模不动,准停在固定位置,出纱嘴回转,引入了垂直坐标.最后,通过仿真和实际缠绕实验验证了理论的正确性. 展开更多
关键词 复合材料 三通管 纤维缠绕
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纤维缠绕复合材料气瓶内衬的屈曲分析 被引量:14
16
作者 付敏 林松 +1 位作者 陈亮 周文龙 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期86-90,共5页
为深入了解纤维缠绕复合材料气瓶的内衬屈曲情况,基于ANSYS有限元软件,运用数值模拟方法对纤维缠绕复合材料气瓶的金属内衬结构进行屈曲分析,建立了复合气瓶内衬结构的有限元模型,采用特征值法分析得出内衬1~10阶的屈曲模态,并利用非线... 为深入了解纤维缠绕复合材料气瓶的内衬屈曲情况,基于ANSYS有限元软件,运用数值模拟方法对纤维缠绕复合材料气瓶的金属内衬结构进行屈曲分析,建立了复合气瓶内衬结构的有限元模型,采用特征值法分析得出内衬1~10阶的屈曲模态,并利用非线性稳定法绘出内衬位移量随外压变化曲线.结果表明,计算得到的内衬临界失稳外压为0.199 MPa,与复合气瓶内衬外压试验结果相符合,证实了本文对于复合气瓶内衬屈曲分析的可靠性. 展开更多
关键词 ANSYS 纤维缠绕复合材料气瓶 有限元法 屈曲分析 外压试验
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纤维缠绕聚合物基复合材料压力容器的可靠性设计 被引量:20
17
作者 沈军 谢怀勤 侯涤洋 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期124-128,共5页
为对纤维缠绕聚合物基复合材料(FWRP)压力容器进行可靠性设计和安全测评,引入可靠性理论;应用统计学原理,以同一失效概率为标准进行FWRP压力容器结构设计,以取代目前应用的传统安全系数法设计。根据国家标准制备8个玻璃纤维缠绕复合材料... 为对纤维缠绕聚合物基复合材料(FWRP)压力容器进行可靠性设计和安全测评,引入可靠性理论;应用统计学原理,以同一失效概率为标准进行FWRP压力容器结构设计,以取代目前应用的传统安全系数法设计。根据国家标准制备8个玻璃纤维缠绕复合材料(GFWRP)压力容器,通过实验获得纤维强度、缠绕角、几何尺寸、爆破压力等随机变量特征值。GFWRP压力容器结构可靠性设计值(纤维缠绕壁厚)与实验结果基本吻合,并明显小于传统安全系数法设计值。通过对不同纤维强度随机分布可靠性设计理论计算结果的比较,确知纤维强度的离散程度是FWRP压力容器可靠性设计的重要影响因素。传统安全系数设计法只考虑纤维强度(均值)大小,而无视纤维强度随机分布特征值对FWRP压力容器结构抗力的影响,显然是不合理的。可靠性设计实现了安全性与经济性的有效统一。 展开更多
关键词 聚合物基复合材料 纤维缠绕工艺 FWRP压力容器 可靠性设计
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纤维缠绕复合材料壳体原位成型工艺研究 被引量:8
18
作者 许家忠 乔明 +1 位作者 尤波 王新颖 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期191-194,共4页
热固型缠绕复合材料壳体以其优异的性能在航空、军事和工业等领域得到了广泛应用.目前,制约其应用和发展的主要瓶颈是壳体的成本和性能,而壳体成型工艺直接决定了其最终性能和成本.由于缠绕壳体为中空结构,因此可以采用加热壳体内部金... 热固型缠绕复合材料壳体以其优异的性能在航空、军事和工业等领域得到了广泛应用.目前,制约其应用和发展的主要瓶颈是壳体的成本和性能,而壳体成型工艺直接决定了其最终性能和成本.由于缠绕壳体为中空结构,因此可以采用加热壳体内部金属芯模或内衬的方法实现缠绕后的或正在缠绕的复合材料的固化成型,即原位成型.本文介绍复合材料壳体原位成型新工艺,建立筒型壳体内加热固化过程的数学模型,利用有限元法对筒体固化过程中的温度和固化度进行了数值模拟分析.该研究为实现壳体高效、优质且低成本成型提供新思路,为原位成型工艺设计、模拟和参数优化提供分析模型和方法. 展开更多
关键词 热固型复合材料 纤维缠绕壳体 内加热固化 数值模拟
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纤维缠绕复合材料固化成型中纤维密实过程数值模拟 被引量:4
19
作者 任明法 刘长志 +1 位作者 丛杰 张靖 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期5-12,共8页
纤维缠绕复合材料固化成型过程中,缠绕制件的纤维密实程度及单层厚度受缠绕张力、树脂流动影响较大。基于Squeeze-sponge模型,发展了适用于纤维缠绕复合材料固化成型的树脂流动/纤维密实模型。该密实模型考虑了固化度、温度、树脂黏度... 纤维缠绕复合材料固化成型过程中,缠绕制件的纤维密实程度及单层厚度受缠绕张力、树脂流动影响较大。基于Squeeze-sponge模型,发展了适用于纤维缠绕复合材料固化成型的树脂流动/纤维密实模型。该密实模型考虑了固化度、温度、树脂黏度、渗透率等参数随固化时间的变化特性,并引入缠绕张力、缠绕图案等缠绕特征,实现缠绕制件纤维密实过程的数值模拟。通过对比文献结果,证明了密实模型的可靠。基于密实模型,对不同缠绕张力制度下的纤维密实程度进行数值模拟,结果表明,相较于各层缠绕张力相等的缠绕制度,采用层间压力相等的缠绕制度时,树脂分布更加均匀,各层纤维体分比数值趋于一致,且适当提高远离树脂出口位置的缠绕张力可实现各层纤维体分比数值相等。 展开更多
关键词 纤维缠绕复合材料 树脂流动 固化成型 纤维密实 数值模拟
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纺丝工艺对炭纤维缠绕复合材料强度转化率的影响 被引量:6
20
作者 程勇 侯晓 +1 位作者 张世杰 程文 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期239-243,共5页
通过不同纺丝工艺的聚丙烯腈基炭纤维表面状态、NOL环及Φ150 mm容器的实验研究,分析了不同纺丝工艺对湿法缠绕复合材料聚丙烯腈基炭纤维强度转化率的影响。结果表明,干喷湿纺炭纤维比湿法纺丝Φ150 mm容器环向纤维强度转化率要高出11.9... 通过不同纺丝工艺的聚丙烯腈基炭纤维表面状态、NOL环及Φ150 mm容器的实验研究,分析了不同纺丝工艺对湿法缠绕复合材料聚丙烯腈基炭纤维强度转化率的影响。结果表明,干喷湿纺炭纤维比湿法纺丝Φ150 mm容器环向纤维强度转化率要高出11.9%~15.4%,湿法纺丝的炭纤维复合材料NOL环层间剪切强度要比干喷湿纺炭纤维复合材料高7.4~34.1 MPa。因此,干喷湿纺的炭纤维可应用于固体火箭发动机缠绕壳体、压力容器等主要承受拉伸应力的领域,可充分发挥其纤维强度;而湿法纺丝工艺制成的炭纤维与树脂基体结合紧密,利于载荷的传递,可应用于承受压缩剪切等复杂载荷的领域,从而发挥这两种纤维各自不同优势。 展开更多
关键词 纺丝工艺 湿法缠绕 复合材料 聚丙烯腈基炭纤维 强度转化率
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