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FRP玻璃鋼復(fù)合材料論壇

標(biāo)題: 內(nèi)容介紹（設(shè)想） [打印本頁(yè)]

作者: colorball 時(shí)間: 2007-9-17 21:34
標(biāo)題: 內(nèi)容介紹（設(shè)想）
為了讓大家更好的了解復(fù)合材料壓力容器的相關(guān)知識(shí)，我將按照原材料，工藝，設(shè)備，產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及市場(chǎng)等方面進(jìn)行介紹，由于在這個(gè)圈子時(shí)間不長(zhǎng)，不對(duì)的地方請(qǐng)各位多多指教。

作者: 大江南北 時(shí)間: 2007-9-18 08:47
此設(shè)想很棒,支持!

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作者: 大江南北 時(shí)間: 2007-9-18 09:26
第 1 頁(yè)
GB/T 6058-1985
《纖維纏繞壓力容器制備和內(nèi)壓試驗(yàn)方法》中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
1986—03—01 實(shí)施
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布

第 2 頁(yè)
《纖維纏繞壓力容器制備和內(nèi)壓試驗(yàn)方法》
項(xiàng) 次........................................................................................................ 2
1 方法概述.............................................................................................. 4
2 試樣...................................................................................................... 5
3 設(shè)備...................................................................................................... 6
4 試樣的制備.......................................................................................... 7
5 內(nèi)壓試驗(yàn).............................................................................................. 8
6 強(qiáng)度計(jì)算.............................................................................................. 9
7 試驗(yàn)結(jié)果............................................................................................ 11
8 試驗(yàn)報(bào)告............................................................................................ 12
附錄A 芯模、密封內(nèi)襯、封頭及極孔嵌件說(shuō)明 (補(bǔ)充件) ............... 13
A.1 砂芯模............................................................................. 13
A.2 鋼芯模............................................................................. 13
A.3 密封內(nèi)襯......................................................................... 13
A.4 封頭及極孔嵌件.............................................................. 13
附加說(shuō)明： ............................................................................................ 14

第 3 頁(yè)
《纖維纏繞壓力容器制備和內(nèi)壓試驗(yàn)方法》
本標(biāo)準(zhǔn)用于制備具有規(guī)定幾何形狀的纖維纏繞壓力容器試樣，并在規(guī)定的條件下，
進(jìn)行內(nèi)壓試驗(yàn)，以確定纖維纏繞壓力容器的表觀拉伸參數(shù)。

第 4 頁(yè)
《纖維纏繞壓力容器制備和內(nèi)壓試驗(yàn)方法》
1 方法概述
用兩種芯模制備壓力容器試樣：
1.1 砂芯模：Y 式樣是在包覆有橡膠內(nèi)襯的砂芯模上繞制的。固化后，用水將砂芯模洗出，
進(jìn)行內(nèi)壓試驗(yàn)。
1.2 鋼芯模：試樣是在包覆有橡膠內(nèi)襯，并鉆有許多小孔的鋼芯模上繞制的，固化后，
同芯模一起進(jìn)行內(nèi)壓試驗(yàn)。

第 5 頁(yè)
《纖維纏繞壓力容器制備和內(nèi)壓試驗(yàn)方法》
2 試樣
2.1 試樣幾何形狀和尺寸見(jiàn)纖維纏繞壓力容器示意圖。
2.2 標(biāo)準(zhǔn)試樣：平面纏繞時(shí)，極孔直徑為40mm，筒身段長(zhǎng)為100mm；螺旋纏繞時(shí)，極孔
直徑為60mm，筒身段長(zhǎng)為20 毫米。

第 6 頁(yè)
《纖維纏繞壓力容器制備和內(nèi)壓試驗(yàn)方法》
3 設(shè)備
3.1 纏繞機(jī)
纏繞機(jī)應(yīng)能按要求進(jìn)行環(huán)向纏繞和螺旋纏繞，或平面纏繞和環(huán)向纏繞。
3.2 芯模
3.2.1 砂芯模
砂芯模是一種水溶性芯模，其制備方法見(jiàn)附錄A 中A.1。
3.2.2 鋼芯模
制造鋼芯?？捎貌讳P鋼或普通鋼，制備方法見(jiàn)附錄A 中A.2。在進(jìn)行內(nèi)壓試驗(yàn)時(shí)，鋼
芯模留在容器內(nèi)。芯模可重復(fù)使用。
3.3 固化裝置
固化裝置應(yīng)具有固化試樣時(shí)所需的溫度范圍，并且升溫、恒溫控制裝置。固化溫度
偏差應(yīng)能控制在±5℃以內(nèi)。
3.4 試驗(yàn)設(shè)備
3.4.1 內(nèi)壓試驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)保證試驗(yàn)容器的加壓速度在每分鐘80～100kgf/cm[2]。
3.4.2 用壓力表或壓力傳感器記錄壓力，應(yīng)保證測(cè)壓精度在±1%范圍內(nèi)。用應(yīng)變片或引
伸計(jì)測(cè)量變形。

第 7 頁(yè)
《纖維纏繞壓力容器制備和內(nèi)壓試驗(yàn)方法》
4 試樣的制備
4.1 原材料貯存和條件處理
4.1.1 纖維應(yīng)貯存在干燥的地方。纏繞前按纖維種類進(jìn)行有關(guān)處理。
4.1.2 樹(shù)脂及固化劑按廠方規(guī)定的條件存放，超過(guò)使用期時(shí)，不許使用。
4.2 芯模處理
4.2.1 砂芯模：在芯模表面涂脫模劑，包覆橡膠內(nèi)襯。
4.2.2 鋼芯模：清除芯模表面上的油污，涂脫模劑，包一層玻璃紙，包覆橡膠內(nèi)襯。
4.3 纏繞與固化
4.3.1 在處理好的芯模上安好極孔嵌件(見(jiàn)附錄A 中A.4)。將芯模裝在纏繞機(jī)上，測(cè)量芯
模外徑，準(zhǔn)確到0.05mm，調(diào)整纏繞機(jī)。
4.3.2 按規(guī)定的層數(shù)和規(guī)定的角度進(jìn)行纏繞。濕法纏繞時(shí)，環(huán)境溫度不得低于18℃，相
對(duì)濕度50～60%，纏繞張力為纖維斷裂強(qiáng)度的5～8%。
4.3.3 將繞制完的試樣，放入固化裝置內(nèi)，按規(guī)定的固化制度固化。固化過(guò)程中，試樣
應(yīng)不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)，防止流膠。如果固化設(shè)備沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，應(yīng)在放入固化裝置之前，用紅
處加熱裝置或其它熱源將繞好的容器轉(zhuǎn)動(dòng)加熱至不流膠后，再進(jìn)行固化。
4.3.4 固化后，自然冷卻至室溫。將試樣編號(hào)。用鋼芯模制造的容器試樣在拆除接軸之
后即可用于內(nèi)壓試驗(yàn)。砂芯模制造的容器試樣，用低于80℃的熱水，將砂芯模洗出，即
可用作內(nèi)壓試驗(yàn)。

第 8 頁(yè)
《纖維纏繞壓力容器制備和內(nèi)壓試驗(yàn)方法》
5 內(nèi)壓試驗(yàn)
5.1 對(duì)試樣進(jìn)行外觀檢查。
5.2 需要測(cè)應(yīng)變時(shí)，粘好應(yīng)變片。
5.3 按GB 1446《纖維增強(qiáng)塑料性能試驗(yàn)方法總則》的規(guī)定進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。
5.4 將容器與內(nèi)壓試驗(yàn)系統(tǒng)和記錄裝置連接，調(diào)準(zhǔn)加壓速度，先加初壓10kgf/cm[2]；檢
查和調(diào)整試驗(yàn)裝置，使其處于正常工作狀態(tài)，卸壓。
5.5 按規(guī)定的速度加壓。記錄壓力和所對(duì)應(yīng)的應(yīng)變，直至容器破壞。記錄破壞壓力及破
壞情況。
5.6 每組試樣不少于5 個(gè)。

第 9 頁(yè)
《纖維纏繞壓力容器制備和內(nèi)壓試驗(yàn)方法》
6 強(qiáng)度計(jì)算
壓力容器的環(huán)向和縱向纖維強(qiáng)度以網(wǎng)格理論為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算。理論的基本假定：
① 在內(nèi)壓容器中，只有纖維承受外載荷作用，而基體的承載能力忽略不計(jì)。
② 纖維只承受軸向載荷、每根纖維的承能力相同。
6.1 計(jì)算
6.1.1 環(huán)向纖維的強(qiáng)度按式(1)計(jì)算：
PR
σfθ=-------(2-tg[2]α)…………………(1)
2tG[θ]
β
tGθ=------×10[-5]×γθ……………………(2)
ρt
式中：σfθ——環(huán)向纖維強(qiáng)度，kgf/cm[2](MPa)；
P——破壞壓力，kgf/cm[2]；
R——?dú)んw的中半徑，cm；
α——纏繞角度，度；
tGθ——?dú)んw中，環(huán)向纖維的厚度，cm；
γθ——環(huán)向纏繞單位寬度粗紗股數(shù)，1/cm；
β——粗紗號(hào)數(shù)，g/km；
ρf——纖維密度，g/cm[3]。
注：1MPa＝1N/mm[2]≈10.2kgf/cm[2]
6.1.2 縱向纖維強(qiáng)度按式(3)計(jì)算：
PR
σfα=--------------…………………………(3)
2×fGα·cos[2]
β
tGα=----×10[-5]×γα………………………(4)
ρf

第 10 頁(yè)
《纖維纏繞壓力容器制備和內(nèi)壓試驗(yàn)方法》
式中：σfα——縱向纖維強(qiáng)度，kgf/cm[2](MPa)；
tGα——?dú)んw中，縱向纖維的厚度，cm；
γα——縱向纏繞單位寬度相紗股數(shù)，1/cm。
其余符號(hào)意義同式(1)、式(2)。
6.1.3 環(huán)向復(fù)合強(qiáng)度按式(5)、式(6)計(jì)算：
PR
σcθ=------…………………………………………(5)
tc
tGθ+tGα
tc=-------------……………………………………(6)
Vt
式中：σcθ——環(huán)向復(fù)合強(qiáng)度，kgf/cm[2](MPa)；
tc——?dú)んw圓筒段計(jì)算厚度，cm；
Vt——纖維體積含量，%。
其余符號(hào)意義同式(1)、式(3)。
6.1.4 縱向復(fù)合強(qiáng)度按式(7)計(jì)算：
PR
σcα=-----……………………………………………(7)
2tc
式中：σcα——縱向復(fù)合強(qiáng)度，kgf/cm[2](MPa)；
其余符號(hào)意義同式(1)、式(5)。
6.1.5 根據(jù)記錄的ρ—ε曲線，繪制環(huán)向和縱向σ—ε曲線，并取初始直線段計(jì)算相應(yīng)
的彈性模量。

第 11 頁(yè)
《纖維纏繞壓力容器制備和內(nèi)壓試驗(yàn)方法》
7 試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)結(jié)果按GB 1446 的有關(guān)規(guī)定。

第 12 頁(yè)
《纖維纏繞壓力容器制備和內(nèi)壓試驗(yàn)方法》
8 試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)告按GB 1446 規(guī)定。此外，還包括下列內(nèi)容：
a. 增強(qiáng)材料類型；
b. 基體類型及固化制度；
c. 筒體的尺寸及封頭尺寸；
d. 纏繞張力；
e. 層次分布；
f. 環(huán)向(縱向)纏繞單位寬度股數(shù)和環(huán)向(縱向)層數(shù)；
g. 纏繞時(shí)的環(huán)境條件。

第 13 頁(yè)
《纖維纏繞壓力容器制備和內(nèi)壓試驗(yàn)方法》

附錄A
芯模、密封內(nèi)襯、封頭及極孔嵌件說(shuō)明 (補(bǔ)充件)
A.1 砂芯模
A.1.1 將洗凈的細(xì)砂、聚乙烯醇(型號(hào)為D588)和水按下列比例混合；
砂：聚乙烯醇(PVA)：水=100：2：6～7
A.1.2 將混合物裝填在模具(半個(gè)芯模)中，放入烘箱內(nèi)升溫至110℃，保持6h，將水蒸
發(fā)掉。
A.1.3 將硬結(jié)的兩段芯模粘結(jié)起來(lái)，粘結(jié)劑與制作芯模用的PVA 相同，見(jiàn)圖A1。
A.2 鋼芯模
A.2.1 鋼芯模用不銹鋼或普通鋼制成，并在芯模上鉆孔，孔徑為2mm，孔密度為0.44
個(gè)/cm[2]。見(jiàn)圖A2。(圖略)
A.3 密封內(nèi)襯
A.3.1 鋼芯模和砂芯模在容器繞制前必須包覆好密封內(nèi)襯。內(nèi)襯材料一般可采用J 03 膠
片和9621 橡膠。當(dāng)膠片厚度為0.3mm 時(shí)，要包覆二層，厚度為0.6～1mm 時(shí)，可包覆一
層。
A.4 封頭及極孔嵌件
本標(biāo)準(zhǔn)推薦的封頭曲面為扁橢球曲面，其它封頭曲面型式可按需要自行選取。封頭
曲面及金屬嵌件見(jiàn)圖A3(圖略)。
曲面坐標(biāo)值
________________________________________________________________________________
x 0 3.5 18.7 22.5 25.5 28.0 30.0 31.7 33.2 34.4
y 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30
________________________________________________________________________________
第 14 頁(yè)
《纖維纏繞壓力容器制備和內(nèi)壓試驗(yàn)方法》
附加說(shuō)明：
本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家建筑材料工業(yè)局提出，由纖維增強(qiáng)塑料標(biāo)準(zhǔn)化分技術(shù)委員會(huì)歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家建筑材料工業(yè)局哈爾濱玻璃鋼研究所負(fù)責(zé)起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人劉其賢、林國(guó)榮。

作者: colorball 時(shí)間: 2007-9-18 09:29
標(biāo)題: 謝謝
想不到兄弟也是同道中人啊，厲害 [s:2]

作者: 木頭 時(shí)間: 2007-9-18 23:05

引用第2樓大江南北于2007-09-18 09:26發(fā)表的 :
第 1 頁(yè)
GB/T 6058-1985
《纖維纏繞壓力容器制備和內(nèi)壓試驗(yàn)方法》中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
1986—03—01 實(shí)施
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布
.......

標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有更新嗎?[s:6]

作者: 大江南北 時(shí)間: 2007-9-22 14:11

引用第4樓木頭于2007-09-18 23:05發(fā)表的 :

標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有更新嗎?[s:6]

我拋磚引玉

作者: 且聽(tīng)風(fēng)吟 時(shí)間: 2007-10-31 22:03
樓上那個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，嘿嘿，沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)，感覺(jué)很低端的嗎。偶一直做鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞復(fù)合氣瓶，國(guó)家到現(xiàn)在還是沒(méi)有弄出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)，而且現(xiàn)在國(guó)內(nèi)各自企標(biāo)也很混亂，呵呵，安全系數(shù)的有高，有的低，各自有各自打算。要不我上傳上DOT CFFC 2000的標(biāo)準(zhǔn)給大家看看，正好論壇上有傳了EN12245 2002的標(biāo)準(zhǔn)，正好就全了。這是世界上公認(rèn)的兩大標(biāo)準(zhǔn)，在碳纖維全纏繞復(fù)合氣瓶領(lǐng)域，有了這兩個(gè)，你的瓶子哪都能賣了。

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