平面纏繞炭纖維壓力容器大變形有限元分析

且聽(tīng)風(fēng)吟

平面纏繞炭纖維壓力容器大變形有限元分析①
緱林虎1，鄭錫濤1，程勇2
(1．西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院，西安710072；2．中國(guó)航天科技集團(tuán)公司四院四十三所，西安710025)
摘要：根據(jù)纖維纏繞復(fù)合材料壓力容器的結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)，用ANSYS有限元軟件建立了2種封頭形式的復(fù)合材料壓
力容器計(jì)算模型，模型包括封頭上纖維纏繞角和纏繞厚度的變化，并對(duì)內(nèi)壓作用下結(jié)構(gòu)的應(yīng)變分布進(jìn)行了靜力學(xué)非線(xiàn)性計(jì)
算。由于在內(nèi)壓作用下壓力容器會(huì)產(chǎn)生較大的位移，因此在計(jì)算時(shí)考慮了大變形的影響。結(jié)果表明，在內(nèi)壓作用下，圓筒
的纖維受到拉伸作用，橢珠型封頭的部分區(qū)域出現(xiàn)了彎曲，纖維受到了擠壓，而平衡型封頭上應(yīng)力變化平緩，結(jié)構(gòu)整體向
外膨脹。比較發(fā)現(xiàn)，計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，所建立的有限元模型和計(jì)算方法能較好模擬壓力容器的真實(shí)受力情
。
關(guān)鍵詞：纖維纏繞復(fù)合材料；壓力容器；幾何非線(xiàn)性；應(yīng)變分布
中圖分類(lèi)號(hào)：TB332 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-2793(2010)02-0205-04

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2015-7-1 08:58 上傳

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