復(fù)合材料管道連續(xù)編織纏繞拉擠工藝研究

為了更簡便地計算出纖維纏繞復(fù)合管道在內(nèi)壓作用下各結(jié)構(gòu)層承受的應(yīng)力,本文主要采用彈性力學(xué)及三維彈性材料各向異性理論,對纖維纏繞復(fù)合材料管的結(jié)構(gòu)進行力學(xué)模型簡化,推導(dǎo)出簡便適用的計算復(fù)合管道的應(yīng)力公式。將本文得出的公式用ansys軟件通過實例進行驗證,結(jié)果表明本文推導(dǎo)的公式與ansys分析結(jié)果符合良好,有一定的實用價值。

采用三維各向異性彈性理論分析內(nèi)壓和軸向組合載荷下復(fù)合材料纏繞管道各纏繞層中的應(yīng)力,模型考慮管壁厚度引起的拉剪耦合效應(yīng)。引入hashin破壞準則研究復(fù)合材料纏繞管道的強度與鋪層角度的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)纏繞角度相同時內(nèi)壓引起的應(yīng)力由里向外逐層增加,因此管道失效實際上由外層的應(yīng)力控制。建議相鄰層纏繞角度的遞增量,以使各層應(yīng)力狀態(tài)更接近一致。

本文介紹纖維纏繞復(fù)合材料管件的圖型形成過程,并研究了影響圖型的參數(shù)及纖維波動程度的計算。研究表明,纏繞圖型主要取決于上一循環(huán)和下一循環(huán)在芯模周向上相隔的等分角數(shù)sp及纖維鋪設(shè)到緊鄰第一次循環(huán)鋪設(shè)的纖維時所完成的循環(huán)數(shù)nc。nc及纏繞角的變化都會影響到纖維波動程度。

根據(jù)復(fù)合材料強度準則中應(yīng)用最廣的tsai-wu失效準則,利用ansys有限元分析軟件,對纖維纏繞復(fù)合材料管道等徑三通強度進行分析.分析結(jié)果表明,復(fù)合材料管道三通在承受內(nèi)壓時,在主管和支管的連接處會產(chǎn)生應(yīng)力集中,纖維的纏繞方向不同三通的強度因子會各異,纏繞角在50°～60°時復(fù)合材料管道三通的強度最好,此結(jié)論可以為纖維纏繞復(fù)合材料管道三通的設(shè)計制造提供一種有效的參考.

某復(fù)合材料氣瓶的纏繞工藝

本文介紹了數(shù)控纏繞機發(fā)展狀況和應(yīng)用,闡述了多坐標纖維復(fù)合材料數(shù)控纏繞機的原理,并分別就纏繞機的機械系統(tǒng)、主控制系統(tǒng)和在線監(jiān)控系統(tǒng)和纏繞工藝軟件等進行了深入研究。

主要從材料選擇、模具設(shè)計、線型設(shè)計等方面著手,對小角度纏繞矩形復(fù)合材料管成型技術(shù)進行研究;設(shè)計的帶掛線模具封頭在小角度纏繞下改善了纖維纏繞線型滑線,減少了材料損耗;解決了小角度纏繞矩形復(fù)合材料管的纏繞線型穩(wěn)定問題。實踐結(jié)果表明:小角度纏繞矩形復(fù)合材料管方法可行。

frp/upvc復(fù)合管道纏繞工藝 一、材料 1、底膠a410-901（間苯/npg） 特性及說明：高耐熱、高耐腐，高耐磨，同時和pvc具有特別高的粘接力。 生產(chǎn)廠家：南京金陵帝斯曼樹脂有限公司 注意：必須采用以上生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的以上牌號的間苯型不飽和樹脂。 2、196鄰苯型通用型不飽和聚酯樹脂或9709鄰苯型通用型不飽和聚酯樹脂 3、引發(fā)劑（過氧化甲乙酮）（樹脂配套生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的） 4、促進劑（環(huán)烷酸鈷液）（樹脂配套生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的） 注：2～4項為華東理工大學(xué)華昌聚合物有限公司生產(chǎn)。 5、玻璃纖維短切氈（常州天馬集團） 6、ewr400無堿玻璃纖維無捻粗紗布（常州天馬集團） 7、表面氈（常州天馬集團） 二、配比 固化推薦配比（重量比） a410-901間苯不飽和樹脂100份 196鄰苯型通用型不飽和聚酯樹脂100份 9709鄰苯型通用型不飽和聚酯樹脂100份 引

本文從理論分析和實驗角度,對內(nèi)壓下長絲纏繞(fw)纖維增強復(fù)合材料管的剛性和強度進行了研究,內(nèi)容包括纏繞角為30°、45°、55°、70°的fw管以及纏繞角為55°的fw夾層管的剛度、形變和強度。結(jié)果發(fā)現(xiàn),纏繞角為45°和55°的fw管應(yīng)變和位移的實驗結(jié)果與理論值相吻合。根據(jù)最大應(yīng)力失效準則,我們對內(nèi)壓下管材失效強度的預(yù)測提出了一種理論上的方法,把理論上的結(jié)果和實驗結(jié)果相比較,發(fā)現(xiàn)它們之間存在著一定的關(guān)系。

在自制的多向纖維纏繞設(shè)備上,制作了多個多向纖維纏繞復(fù)合材料管,并分別對5個試件進行了徑向壓縮力學(xué)性能的測試,對測試結(jié)果進行了分析。結(jié)果顯示,未添加軸向增強層(即0°纖維層)的試件剛度最小。

隨著纏繞角的增大,纖維纏繞管件在拉伸時,應(yīng)力應(yīng)變顯示出非線性關(guān)系。本文針對這一現(xiàn)象,引用hahn和tsai的非線性理論,采用片段線性的近似計算法計算纖維纏繞復(fù)合材料管件在軸向拉伸時的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,計算結(jié)果與實驗結(jié)果有較好的對應(yīng)關(guān)系。

綜合分析比較了同內(nèi)外在大型纖維纏繞復(fù)合材料殼體研制試驗,對其發(fā)展趨勢及結(jié)構(gòu)-工藝設(shè)計等主要問題,以及對涉及纖維,樹脂基體,復(fù)合裙,殼體內(nèi)外絕熱層的材料,部件,檢驗和具體工藝問題作了分析和討論,提出了建議和看法。

采用耦合的有限元-無網(wǎng)格galerkin數(shù)值算法,計算了碳纖維增強型復(fù)合材料纏繞修復(fù)的壓力管道橫向貫穿裂紋以及橫向橢圓型表面裂紋前沿應(yīng)力強度因子,據(jù)此分析了碳纖維增強型復(fù)合材料套袖長度對壓力管道裂紋應(yīng)力強度因子的影響。結(jié)果表明,本文所提算法能有效計算三維問題應(yīng)力強度因子;含裂紋壓力管道采用碳纖維增強型復(fù)合材料纏繞修復(fù)后,裂紋前沿的應(yīng)力強度因子顯著降低;修復(fù)套袖越長,修復(fù)效果越顯著,但套袖長度超過一定范圍后,應(yīng)力強度因子的降低趨于緩慢,對修復(fù)效能的進一步提高貢獻甚微。

提出了一種等效降溫法,將纏繞張力產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力等效模擬為復(fù)合材料層降溫產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力,通過理論推導(dǎo)得到了纏繞預(yù)應(yīng)力與復(fù)合材料層降溫量之間的計算公式,基于等效降溫法并利用通用有限元軟件研究了纏繞張力對環(huán)纏繞復(fù)合材料氣瓶應(yīng)力的影響。結(jié)果表明:隨著纏繞預(yù)應(yīng)力的增大,環(huán)纏繞復(fù)合材料氣瓶內(nèi)膽工作應(yīng)力減小、復(fù)合材料層工作應(yīng)力增大;纏繞張力預(yù)應(yīng)力較大時會抵消自緊工藝效果,氣瓶工作應(yīng)力和纖維應(yīng)力比主要受纏繞張力影響,在進行有限元應(yīng)力分析和纖維應(yīng)力比計算時應(yīng)考慮纏繞張力作用。

提出一種新型纖維復(fù)合材料彎管纏繞機的設(shè)計,詳細介紹了纏繞機的結(jié)構(gòu)、組成和實現(xiàn)方式,并對控制系統(tǒng)中纏繞路徑的設(shè)計和計算等關(guān)鍵技術(shù)進行了深入探討。彎管模往復(fù)擺動,供料系統(tǒng)的吐絲頭繞管模旋轉(zhuǎn),形成纏繞運動,基本實現(xiàn)了測地環(huán)形纏繞和管壁厚度均勻。此型復(fù)合材料彎管纏繞機既實現(xiàn)了自動纏繞成型,又可以保證制品的質(zhì)量,解決了復(fù)合材料彎管纏繞過程的關(guān)鍵技術(shù)難題。

提出一種新型纖維復(fù)合材料彎管纏繞機的設(shè)計，詳細介紹了纏繞機的結(jié)構(gòu)、組成和實現(xiàn)方式，并對控制系統(tǒng)中纏繞路徑的設(shè)計和計算等關(guān)鍵技術(shù)進行了深入探討。彎管模往復(fù)擺動，供料系統(tǒng)的吐絲頭繞管模旋轉(zhuǎn)，形成纏繞運動，基本實現(xiàn)了測地環(huán)形纏繞和管壁厚度均勻。此型復(fù)合材料彎管纏繞機既實現(xiàn)了自動纏繞成型，又可以保證制品的質(zhì)量，解決了復(fù)合材料彎管纏繞過程的關(guān)鍵技術(shù)難題。

課程設(shè)計實驗報告 課題題目：纖維纏繞式復(fù)合管道的設(shè)計工藝與性能測試 目錄 一課程設(shè)計的目的???????????????????????? 二課題背景????????????????????????? 三課題的設(shè)計過程???????????????????????? 四實驗過程???????????????????????? 五結(jié)果與討論???????????????????????? 六實驗結(jié)論及改進???????????????????????? 課程設(shè)計實驗報告 2 七體會?????????????????????????? 課程設(shè)計實驗報告 1 一課程設(shè)計的目的 1.了解纏繞法制備玻璃鋼管道的工藝流程。 2.知道玻璃鋼管道的一些參數(shù)以及主要用途和優(yōu)缺點。 二課題背景 管道是現(xiàn)代工業(yè)中流體（氣體或液體）輸送的重要材料，傳統(tǒng)的管道有鋼管、混凝土 管和

纖維增強復(fù)合材料具有比剛度高、比強度大的輕量化優(yōu)勢,以及可設(shè)計性強、耐腐蝕性優(yōu)、抗疲勞性好等顯著特點,可作為武器裝備輕量化設(shè)計的絕佳選材。在對迫擊炮身管進行受力分析的基礎(chǔ)上,提出了采用金屬內(nèi)襯外加碳纖維復(fù)合材料增強層的迫擊炮復(fù)合身管雙層結(jié)構(gòu),介紹了用于迫擊炮復(fù)合身管加工的纏繞設(shè)備和纏繞工藝,基于實驗結(jié)果,綜合分析了碳纖維材料的選擇、鋪層順序、纖維纏繞張力等工藝對迫擊炮復(fù)合身管承壓性能的影響,可為火炮復(fù)合材料身管以及復(fù)合材料承載圓筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計與加工提供參考。

針對纖維纏繞/金屬內(nèi)襯復(fù)合材料氣瓶結(jié)構(gòu)復(fù)雜、參數(shù)多及設(shè)計分析困難等問題,提出了一種面向設(shè)計的纖維纏繞/金屬內(nèi)襯復(fù)合材料氣瓶應(yīng)力分析方法,并通過一個碳纖維纏繞/鋁合金內(nèi)襯柱形復(fù)合材料氣瓶的應(yīng)力分析,評估了分析方法的有效性。

面對日益惡化的環(huán)境和石油資源的枯竭,使得作為清潔能源應(yīng)用典型的cng氣瓶的使用逐年增加,cng汽車在國內(nèi)逐漸推廣使用。cng-2氣瓶由于其質(zhì)量輕、強度高和安全可靠等優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用。使用過程中,cng氣瓶也出現(xiàn)了一些故障和爆炸事故,從而導(dǎo)致氣瓶的安全分析和研究越來越受到關(guān)注。而自緊則是對氣瓶安全的第一道防線,如何選擇合適的自緊壓力成為重中之重。本文以cng-2氣瓶為研究對象,以ansys為分析工具,詳細說明了自緊壓力的優(yōu)化過程。

1氣瓶的基本結(jié)構(gòu)目前車用壓縮天然氣鋼質(zhì)內(nèi)膽環(huán)向纏繞氣瓶有兩種結(jié)構(gòu),其中常用的一種如圖1所示。氣瓶由三部分組成:內(nèi)膽;復(fù)合材料增強層;外保護層。圖1內(nèi)膽纏繞氣瓶內(nèi)膽的選取非常重要,由于直接與介質(zhì)相接觸,首要條件就是介質(zhì)對內(nèi)膽不會產(chǎn)生腐蝕,同時還要滿足其它一些要求如:便于加工、耐高溫、耐高壓、要

利用在線溶液浸漬法制備預(yù)浸帶,采用原位固結(jié)的方式進行連續(xù)玻璃纖維增強pek-c復(fù)合材料的纏繞成型工藝研究。分析了纏繞速度、加工溫度及樹脂含量等因素對nol環(huán)層間剪切強度的影響,研究發(fā)現(xiàn)在一定的纏繞速度和加工溫度范圍內(nèi),可制得性能良好的nol環(huán)纏繞構(gòu)件。sem斷口形貌分析表明,樹脂和纖維分布均勻,界面粘接良好。該方法的研究,為高性能熱塑性樹脂基復(fù)合材料的纏繞成型提供了一種有效手段。