孙衡:三维编织复合材料压力容器复合材料层结构设计研究论文

孙衡:三维编织复合材料压力容器复合材料层结构设计研究论文

本文主要研究内容

作者孙衡(2019)在《三维编织复合材料压力容器复合材料层结构设计研究》一文中研究指出:近年来复合材料压力容器一直比较受欢迎,不仅是因为它具备了很多材料没有的刚度、强度,而且还由于它拥有着不错的抗腐蚀性和较为安全的时效性等优势。因为这几点原因,它被广泛应用于很多领域。从目前的情况来看,纤维缠绕的制造工艺还是复合材料压力容器成型制造所采用的主要方式。很多专业人士都知道采用纤维缠绕制造工艺制造的压力容器有很多优点,但是它的承受荷载作用过大时容易发生分层分离的缺点也是不理想的。从目前情况来看,很多专家和学者更多集中的焦点在于对相关方面的理论和实验研究,但对结构设计方面和对其整体力学性能相关方面的研究还比较少,甚至是处在刚起步的阶段。当前缺乏完善成熟的理论对编织复合材料压力容器的结构设计和性能进行深入的研究,因此很多基本的实验数据没法得到。基于这两点,对编织符合材料压力容器的理论研究和数值模拟还是非常有必要的。既然纤维缠绕压力容器在力学方面存在着这么多的不足,那么我们是不是可以研究一种更好的压力容器进行弥补呢?本文在之前学者研究的基础上,在设计复合材料压力容器的结构过程中,使用了三维编织的应用技术,并对其力学性能进行了分析。本文的主要研究内容如下:(1)本文将三维正交编织技术应用到编织复合材料压力容器的结构设计上,构建了有关编织复合材料压力容器的几何模型及具有代表性的体积单元几何模型。同时对现下存在的编织复合材料性能开展数值模拟,一定程度上验证了弹性性能的有效性。(2)对编织复合材料压力容器复合材料层的性能进行了研究和分析,预测了复合材料层的有效弹性模量,预测了在同等体积分数下编织和纤维两者不同压力容器复合材料的力学性能存在不同。通过研究发现,正是因为编织复合材料用接结纱将经纱、纬纱交叉结合在一起,增强了材料的整体稳定性,避免了容易分层的短板,大大提高了其力学性能。(3)对编织复合材料压力容器复合材料层的失效进行分析,首先分析了损伤的类型,并且阐述了失效准则和刚度退化准则理论,并结合理论进行了复合材料层的失效模拟,通过应用有限元方法来对编织复合材料压力容器的复合材料层的力学性能进行了分析和研究,并与缠绕编织复合材料层进行对比,说明改善编织复合材料层能增强复合材料层的整体承压能力。本论文的主要研究在于三维编织复合材料的压力容器的结构设计方面,由此本文在研究过程中应用了三维正交的编织技术,并研究和设计出新的编织复合材料的压力容器,这种设计克服了目前纤维缠绕压力容器普遍存在的复合材料层的受力容易破坏的不足,为实际应用提供了一定的指导意义。同时一定程度上研究了编织复合材料压力容器中复合材料层的力学性能。由此,通过本研究能为复合材料压力容器的研究和设计提供一定的指导和参考,对拓宽复合材料压力容器的应用领域有一定的影响作用。同时,由于本文在研究过程中应用的是三维编织技术,对编织复合材料的研究和应用也具有非常重要的指导意义。

Abstract

jin nian lai fu ge cai liao ya li rong qi yi zhi bi jiao shou huan ying ,bu jin shi yin wei ta ju bei le hen duo cai liao mei you de gang du 、jiang du ,er ju hai you yu ta yong you zhao bu cuo de kang fu shi xing he jiao wei an quan de shi xiao xing deng you shi 。yin wei zhe ji dian yuan yin ,ta bei an fan ying yong yu hen duo ling yu 。cong mu qian de qing kuang lai kan ,qian wei chan rao de zhi zao gong yi hai shi fu ge cai liao ya li rong qi cheng xing zhi zao suo cai yong de zhu yao fang shi 。hen duo zhuan ye ren shi dou zhi dao cai yong qian wei chan rao zhi zao gong yi zhi zao de ya li rong qi you hen duo you dian ,dan shi ta de cheng shou he zai zuo yong guo da shi rong yi fa sheng fen ceng fen li de que dian ye shi bu li xiang de 。cong mu qian qing kuang lai kan ,hen duo zhuan jia he xue zhe geng duo ji zhong de jiao dian zai yu dui xiang guan fang mian de li lun he shi yan yan jiu ,dan dui jie gou she ji fang mian he dui ji zheng ti li xue xing neng xiang guan fang mian de yan jiu hai bi jiao shao ,shen zhi shi chu zai gang qi bu de jie duan 。dang qian que fa wan shan cheng shou de li lun dui bian zhi fu ge cai liao ya li rong qi de jie gou she ji he xing neng jin hang shen ru de yan jiu ,yin ci hen duo ji ben de shi yan shu ju mei fa de dao 。ji yu zhe liang dian ,dui bian zhi fu ge cai liao ya li rong qi de li lun yan jiu he shu zhi mo ni hai shi fei chang you bi yao de 。ji ran qian wei chan rao ya li rong qi zai li xue fang mian cun zai zhao zhe me duo de bu zu ,na me wo men shi bu shi ke yi yan jiu yi chong geng hao de ya li rong qi jin hang mi bu ne ?ben wen zai zhi qian xue zhe yan jiu de ji chu shang ,zai she ji fu ge cai liao ya li rong qi de jie gou guo cheng zhong ,shi yong le san wei bian zhi de ying yong ji shu ,bing dui ji li xue xing neng jin hang le fen xi 。ben wen de zhu yao yan jiu nei rong ru xia :(1)ben wen jiang san wei zheng jiao bian zhi ji shu ying yong dao bian zhi fu ge cai liao ya li rong qi de jie gou she ji shang ,gou jian le you guan bian zhi fu ge cai liao ya li rong qi de ji he mo xing ji ju you dai biao xing de ti ji chan yuan ji he mo xing 。tong shi dui xian xia cun zai de bian zhi fu ge cai liao xing neng kai zhan shu zhi mo ni ,yi ding cheng du shang yan zheng le dan xing xing neng de you xiao xing 。(2)dui bian zhi fu ge cai liao ya li rong qi fu ge cai liao ceng de xing neng jin hang le yan jiu he fen xi ,yu ce le fu ge cai liao ceng de you xiao dan xing mo liang ,yu ce le zai tong deng ti ji fen shu xia bian zhi he qian wei liang zhe bu tong ya li rong qi fu ge cai liao de li xue xing neng cun zai bu tong 。tong guo yan jiu fa xian ,zheng shi yin wei bian zhi fu ge cai liao yong jie jie sha jiang jing sha 、wei sha jiao cha jie ge zai yi qi ,zeng jiang le cai liao de zheng ti wen ding xing ,bi mian le rong yi fen ceng de duan ban ,da da di gao le ji li xue xing neng 。(3)dui bian zhi fu ge cai liao ya li rong qi fu ge cai liao ceng de shi xiao jin hang fen xi ,shou xian fen xi le sun shang de lei xing ,bing ju chan shu le shi xiao zhun ze he gang du tui hua zhun ze li lun ,bing jie ge li lun jin hang le fu ge cai liao ceng de shi xiao mo ni ,tong guo ying yong you xian yuan fang fa lai dui bian zhi fu ge cai liao ya li rong qi de fu ge cai liao ceng de li xue xing neng jin hang le fen xi he yan jiu ,bing yu chan rao bian zhi fu ge cai liao ceng jin hang dui bi ,shui ming gai shan bian zhi fu ge cai liao ceng neng zeng jiang fu ge cai liao ceng de zheng ti cheng ya neng li 。ben lun wen de zhu yao yan jiu zai yu san wei bian zhi fu ge cai liao de ya li rong qi de jie gou she ji fang mian ,you ci ben wen zai yan jiu guo cheng zhong ying yong le san wei zheng jiao de bian zhi ji shu ,bing yan jiu he she ji chu xin de bian zhi fu ge cai liao de ya li rong qi ,zhe chong she ji ke fu le mu qian qian wei chan rao ya li rong qi pu bian cun zai de fu ge cai liao ceng de shou li rong yi po huai de bu zu ,wei shi ji ying yong di gong le yi ding de zhi dao yi yi 。tong shi yi ding cheng du shang yan jiu le bian zhi fu ge cai liao ya li rong qi zhong fu ge cai liao ceng de li xue xing neng 。you ci ,tong guo ben yan jiu neng wei fu ge cai liao ya li rong qi de yan jiu he she ji di gong yi ding de zhi dao he can kao ,dui ta kuan fu ge cai liao ya li rong qi de ying yong ling yu you yi ding de ying xiang zuo yong 。tong shi ,you yu ben wen zai yan jiu guo cheng zhong ying yong de shi san wei bian zhi ji shu ,dui bian zhi fu ge cai liao de yan jiu he ying yong ye ju you fei chang chong yao de zhi dao yi yi 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自齐鲁工业大学的孙衡,发表于刊物齐鲁工业大学2019-08-27论文,是一篇关于多尺度方法论文,编织复合材料论文,压力容器论文,纤维缠绕论文,有效弹性常数论文,齐鲁工业大学2019-08-27论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自齐鲁工业大学2019-08-27论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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