朱有欣
,
张国利
,
马小菲
,
陈光伟
,
孙颖
高分子材料科学与工程
内嵌聚偏氟乙烯(PVDF)表面粗糙度、增强层厚度和缠绕角度是影响内嵌PVDF热塑层的纤维增强热固性复合材料管压缩性能的重要因素.以24 mesh石英砂表面喷砂处理后的内嵌PVDF管为芯模,采用湿法缠绕技术制备不同结构参数的复合材料管.采用压缩实验测试分析如上3种因素对复合材料管压缩性能的影响,并分析其破坏模式与失效机理.结果表明,PVDF经24 mesh喷砂处理后制备的复合材料管压缩强度提高了34.6％,压缩模量减小了46.2％;随增强层厚度的增加,压缩强度逐渐减小后趋于稳定,压缩模量先减小后增大到最大值;随缠绕角度的增大,压缩强度和压缩模量逐渐减小.
关键词:
聚偏氟乙烯
,
复合材料管
,
缠绕角度
,
缠绕厚度
,
压缩性能
彭超义
,
鞠苏
,
杜刚
,
曾竟成
,
肖加余
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2005.06.006
建立厚壁缠绕管件的轴压有限元模型,分析相同压缩载荷条件下不同缠绕角度对管件轴压模量,径向形变和剪应力的影响,并对厚壁缠绕管件在轴压载荷下的破坏模式和部位进行了预测分析.结果表明:受轴压管件的缠绕角度宜控制在20°以内,对管件端头进行环向缠绕加强可以提高管件的轴压强度和刚度.
关键词:
缠绕角度
,
厚壁
,
碳/环氧
,
轴压
,
有限元分析
谢丽婷
,
穆建桥
,
汪准
,
邓京兰
,
王继辉
,
祖磊
玻璃钢/复合材料
缠绕复合材料管道的缠绕角,是控制管道力学性能的重要工艺指标.传统的网格理论设计缠绕角时,没有考虑树脂的作用,而石油套管是以表层树脂开裂来判断破坏失效的,此类管道按网格理论计算出来的角度并不是实际测试时的最优角度.本文利用有限元方法,建立数值模型,计算了不同缠绕角的石油套管的力学性能及爆破压力.通过对比分析不同缠绕角对缠绕管的力学性能的影响,得出较优的缠绕角为51°,并测试得型号为9-5/8的碳纤维缠绕套管最小爆破压力比按网格理论计算的缠绕角时的爆破压力提高了20.3％,较大地提高了石油套管的力学性能,对复合材料在工程中的应用具有一定的实际意义.
关键词:
缠绕角度
,
有限元方法
,
力学性能
,
爆破压力
朱有欣
,
张国利
,
马小菲
,
陈光伟
,
孙颖
高分子材料科学与工程
增强层缠绕角度和聚偏二氟乙烯(PVDF)表面粗糙度是影响内衬PVDF热塑功能层的玻璃纤维复合材料缠绕管弯曲性能的重要因素.采用3种规格的石英砂对PVDF管进行喷砂处理以获得不同的表面粗糙度,以PVDF管为芯模,采用湿法缠绕制作复合材料管.采用四点弯曲测试方法,测试分析如上2种因素对复合材料管弯曲性能的影响.结果表明,PVDF内衬层经过24 mesh喷砂处理后,随者缠绕角度的增大,缠绕管的弯曲强度逐渐减小,而曲率半径先增大后减小,其中采用[+ 45/-45]4缠绕结构的复合材料管曲率半径最小.随喷砂颗粒增大,复合材料管弯曲强度和曲率半径略有增大,弯曲失效后刚度退化趋于缓慢.
关键词:
聚偏二氟乙烯功能层
,
复合材料管
,
弯曲性能
,
缠绕角度
蔡浩鹏
,
王俊鹏
,
赵锡鑫
,
王钧
玻璃钢/复合材料
本文研究了铺层角度对缠绕制品弯曲性能及失效模式的影响,结果表明:±45°均衡层合板和复合材料管失效应变最大.复合材料缠绕管缠绕角度为±45°时,弯曲载荷作用下制品变形最大,破坏时曲率半径为0.35m;缠绕角度增加,缠绕管柔性急剧降低.缠绕角度为±60°时,弯曲破坏曲率半径为0.53m,相比±45缠绕管增加了51％.随着缠绕角度的增加,弯曲破坏模式由受压屈曲失效转变为极限应变失效,增大缠绕角度可以抑制受压屈曲造成的失效.
关键词:
复合材料管
,
缠绕角度
,
四点弯曲
,
失效模式
刘培启
,
柴森
,
陈祖志
,
古纯霖
,
周天送
玻璃钢/复合材料
针对数值模拟时CNG-2型气瓶常用的两种模型——轴对称模型和三维壳单元模型存在的争议,对两种模型进行了详细的对比,并讨论了纤维缠绕角度对其结构的影响,得到以下结论:由于CNG-2型气瓶纤维缠绕角接近90°,轴对称模型和三维壳单元模型的应力分布基本相同;壳单元理论上的缺陷导致三维壳单元模型纤维层的径向应力为0,是两种模型结果存在差别的主要原因;对纤维缠绕角接近90°的CNG-2型气瓶进行应力分析时,轴对称模型可以代替三维壳单元模型,且计算工作量较小;当纤维缠绕角不为90°时,两种模型间的误差随缠绕角变化,且当缠绕角在90°～70°之间时,误差在5％以内,在工程允许范围内仍可使用轴对称模型进行应力分析.相关结论可为CNG-2型气瓶数值分析工作提供有益的指导.
关键词:
CNG-2型气瓶
,
应力分析
,
壳单元
,
轴对称
,
缠绕角度
