復合材料管道連續(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合管道在內(nèi)壓作用下各結(jié)構(gòu)層承受的應力,本文主要采用彈性力學及三維彈性材料各向異性理論,對纖維纏繞復合材料管的結(jié)構(gòu)進行力學模型簡化,推導出簡便適用的計算復合管道的應力公式。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合材料纏繞管道各纏繞層中的應力,模型考慮管壁厚度引起的拉剪耦合效應。引入hashin破壞準則研究復合材料纏繞管道的強度與鋪層角度的關系。研究發(fā)現(xiàn)纏繞角度相同時內(nèi)壓引起的應力由里向外逐層增加,因此管道失效實際上由外層的應力控制。建議相鄰層纏繞角度的遞增量,以使各層應力狀態(tài)更接近一致。

本文介紹纖維纏繞復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及纖維鋪設到緊鄰第一次循環(huán)鋪設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)復合材料強度準則中應用最廣的tsai-wu失效準則,利用ansys有限元分析軟件,對纖維纏繞復合材料管道等徑三通強度進行分析.分析結(jié)果表明,復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°時復合材料管道三通的強度最好,此結(jié)論可以為纖維纏繞復合材料管道三通的設計制造提供一種有效的參考.

某復合材料氣瓶的纏繞工藝

本文介紹了數(shù)控纏繞機發(fā)展狀況和應用,闡述了多坐標纖維復合材料數(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、模具設計、線型設計等方面著手,對小角度纏繞矩形復合材料管成型技術進行研究;設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:小角度纏繞矩形復合材料管方法可行。

frp/upvc復合管道纏繞工藝 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管應變和位移的實驗結(jié)果與理論值相吻合。根據(jù)最大應力失效準則,我們對內(nèi)壓下管材失效強度的預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系。

在自制的多向纖維纏繞設備上,制作了多個多向纖維纏繞復合材料管,并分別對5個試件進行了徑向壓縮力學性能的測試,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,應力應變顯示出非線性關系。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合材料管件在軸向拉伸時的應力應變關系,計算結(jié)果與實驗結(jié)果有較好的對應關系。

綜合分析比較了同內(nèi)外在大型纖維纏繞復合材料殼體研制試驗,對其發(fā)展趨勢及結(jié)構(gòu)-工藝設計等主要問題,以及對涉及纖維,樹脂基體,復合裙,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合材料纏繞修復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力強度因子,據(jù)此分析了碳纖維增強型復合材料套袖長度對壓力管道裂紋應力強度因子的影響。結(jié)果表明,本文所提算法能有效計算三維問題應力強度因子;含裂紋壓力管道采用碳纖維增強型復合材料纏繞修復后,裂紋前沿的應力強度因子顯著降低;修復套袖越長,修復效果越顯著,但套袖長度超過一定范圍后,應力強度因子的降低趨于緩慢,對修復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)生的預應力等效模擬為復合材料層降溫產(chǎn)生的預應力,通過理論推導得到了纏繞預應力與復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)纏繞復合材料氣瓶應力的影響。結(jié)果表明:隨著纏繞預應力的增大,環(huán)纏繞復合材料氣瓶內(nèi)膽工作應力減小、復合材料層工作應力增大;纏繞張力預應力較大時會抵消自緊工藝效果,氣瓶工作應力和纖維應力比主要受纏繞張力影響,在進行有限元應力分析和纖維應力比計算時應考慮纏繞張力作用。

提出一種新型纖維復合材料彎管纏繞機的設計,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)中纏繞路徑的設計和計算等關鍵技術進行了深入探討。彎管模往復擺動,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,解決了復合材料彎管纏繞過程的關鍵技術難題。

提出一種新型纖維復合材料彎管纏繞機的設計，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)中纏繞路徑的設計和計算等關鍵技術進行了深入探討。彎管模往復擺動，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，解決了復合材料彎管纏繞過程的關鍵技術難題。

課程設計實驗報告 課題題目：纖維纏繞式復合管道的設計工藝與性能測試 目錄 一課程設計的目的???????????????????????? 二課題背景????????????????????????? 三課題的設計過程???????????????????????? 四實驗過程???????????????????????? 五結(jié)果與討論???????????????????????? 六實驗結(jié)論及改進???????????????????????? 課程設計實驗報告 2 七體會?????????????????????????? 課程設計實驗報告 1 一課程設計的目的 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

纖維增強復合材料具有比剛度高、比強度大的輕量化優(yōu)勢,以及可設計性強、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計的絕佳選材。在對迫擊炮身管進行受力分析的基礎上,提出了采用金屬內(nèi)襯外加碳纖維復合材料增強層的迫擊炮復合身管雙層結(jié)構(gòu),介紹了用于迫擊炮復合身管加工的纏繞設備和纏繞工藝,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合身管承壓性能的影響,可為火炮復合材料身管以及復合材料承載圓筒的結(jié)構(gòu)設計與加工提供參考。

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合材料的纏繞成型提供了一種有效手段。

分析纖維復合材料在切斷、外圓加工、鉆孔的過程中存在的缺陷及其原因,并提出相應的改進措施,闡述優(yōu)化纖維復合材料高效加工的對策.

分析了宇航復合材料壓力容器技術指標的特點和確定方法,初步探討了圓柱形、球形、近球形、橢球形、環(huán)形、錐形容器纖維纏繞復合材料殼體的結(jié)構(gòu)特點,copv作為宇航系統(tǒng)中的關鍵部件,其研制技術(如copv結(jié)構(gòu)效率)將直接決定其性能,對宇航系統(tǒng)有很大的影響。本文對宇航復合材料壓力容器的發(fā)展趨勢進行了分析。