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基于非测地线纤维缠绕压力容器线型设计与优化

祖磊 穆建桥 王继辉 李书欣

祖磊, 穆建桥, 王继辉, 等. 基于非测地线纤维缠绕压力容器线型设计与优化[J]. 复合材料学报, 2016, 33(5): 1125-1131. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160112.003
引用本文: 祖磊, 穆建桥, 王继辉, 等. 基于非测地线纤维缠绕压力容器线型设计与优化[J]. 复合材料学报, 2016, 33(5): 1125-1131. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160112.003
ZU Lei, MU Jianqiao, WANG Jihui, et al. Pattern design and optimization of filament-winding pressure vessels based on non-geodesics[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2016, 33(5): 1125-1131. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160112.003
Citation: ZU Lei, MU Jianqiao, WANG Jihui, et al. Pattern design and optimization of filament-winding pressure vessels based on non-geodesics[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2016, 33(5): 1125-1131. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160112.003

基于非测地线纤维缠绕压力容器线型设计与优化

doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160112.003
基金项目: 国家自然科学基金(11302168);中央高校基本科研业务费专项资金(143101001);湖北省自然科学基金(2014CFB140);陕西省自然科学基础研究计划(2013JQ6018)
详细信息
    通讯作者:

    王继辉,博士,教授,博士生导师,研究方向为复合材料结构设计与制造。E-mail:jihui_wang@yahoo.com

  • 中图分类号: TB330.1

Pattern design and optimization of filament-winding pressure vessels based on non-geodesics

  • 摘要: 为较好地满足纤维轨迹路径的稳定与均布,与传统测地线缠绕模式不同,提出了非测地线纤维缠绕压力容器的纤维线型方程,给出了非测地线型模式和缠绕参数的最优化设计方法,分析了环形缠绕机芯模和丝嘴的相对缠绕速比,结合均匀布满条件对优化线型进行了调整。将计算机仿真技术应用到环形容器的缠绕线型设计与验证中,研究了CAD系统各组成模块的功能及实现方法,对非测地线缠绕成型进行了计算机图形仿真与检验。结果表明:设计得到的非测地线满足缠绕工艺的基本要求;采用最优化的非测地线模式进行缠绕,可使非测地线缠绕角集中在筒形压力容器的最佳缠绕角55°附近,有效提高了压力容器的结构承载性能。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-10-27
  • 修回日期:  2015-11-12
  • 刊出日期:  2016-05-15

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