收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

纤维缠绕复合材料壳体设计方法及其理论研究

许贤泽  
【摘要】: 机械设计及理论的发展与新材料的发明和应用有紧密的关系,研究新材料在机械中的应用是当今机械设计及理论的一个重要内容。本文的研究工作是重庆市科委资助项目“天然气汽车气瓶可靠性研究”的一部分,旨在研究纤维缠绕复合材料壳体设计理论及方法和破坏机理,综合运用有限元优化技术建立复合材料壳体CAD系统。 本文首先对复合材料壳体的层间应力进行分析,提出了复合材料壳体层间应力分布对复合材料实际结构破坏的影响。纤维缠绕复合材料壳体在工程实际中得到广泛应用,其壳体力学性能相当复杂,本文在分析复合材料壳体层间应力的影响时,提出了复合材料壳体层间应力随纤维方向的改变有较大的不同,不仅分布形式不同,其最大层间剪应力所在的界面也各不相同。 本文在研究复合材料层间应力的有限元分析时,发现复合材料层合壳曲率对层间应力大小有一定影响,但对层间应力沿厚度的分布形式影响不大。并结合有限元分析法提出了计算层间应力的数值分析方法,有助于对复合材料层合板壳进行深入的研究。复合材料壳体层间有限元分析采用准三维非线性有限元分析理论对壳体层间有限元迭代计算方法进行了讨论,该方法的收敛速度较快。得出材料非线性会使|45°/-45°|交角层壳的结构刚度显著降低,但对正交对称层壳的结构刚度影响并不明显。 本文在分析复合材料壳体结构时,轴对称壳体的屈曲有限元分析对结构前屈曲非线性方程及屈曲载荷求解中的特征方程分别作了简化。提高了求解的效率而不影响精度,特别适合天然气汽车气瓶在轴对称载荷作用下的有限元分析。并结合对承受内压的纤维缠绕复合材料圆柱壳进行了分析,通过建立理论方程提出了把加强环点建立在纤维缠绕处分析圆柱壳内衬应力应变的方法,计算结果与传统有限元分析系统计算结果相吻合。阐述了可视化技术在优化设计整个过程中各个方面的应用。建立了复合材料壳体结构的计算机辅助设计系统—CMFCAD系统。用实验验证复合材料壳体设计理论在天然气汽车气瓶设计中的正确性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 袁祥忠;弹性地基梁的积分变换分析与比拟[J];西南石油学院学报;1989年02期
2 杨杰;王兴春;杨洪志;;双合环高压容器[J];压力容器;1992年06期
3 沈楼燕;吴国高;卢建京;;壳体结构在水利工程上的应用[J];有色冶金设计与研究;2006年01期
4 丁少春;朱石坚;楼京俊;;运用统计能量法研究壳体的振动与声辐射特性[J];船舶工程;2007年06期
5 文鸿基;陈文斌;;高压节流阀壳体的有限元分析[J];科技信息;2010年20期
6 张亮;鲍福廷;;基于ACIS几何造型系统的纤维缠绕复合材料壳体设计[J];机械科学与技术;2008年04期
7 徐爱群;项占琴;陈子辰;;采油用井下声辐射器[J];机械工程学报;2008年05期
8 宁伟民;王立平;;氨合成塔外壳的制造工艺[J];一重技术;2007年01期
9 刘新平;王建立;;壳体整形工艺及模具改进[J];热加工工艺;2011年13期
10 王复东;管志川;刘金荣;;WF2000型三缸钻井泵壳体的结构设计与应力分析[J];石油矿场机械;2011年05期
11 杨杰,陈恺,蒋文发,丁春燕;双合环高压容器应力分析[J];河北科技大学学报;1996年03期
12 董增仁,赵德玺,孙广生,张晓宾,王娟,张玉霞,宋国峰,成垲;粘接技术在 AMS 磁体中的应用[J];电工电能新技术;1998年02期
13 彭渤;幔─壳成矿作用[J];华东地质学院学报;1994年03期
14 叶贻吟;管壳式螺旋输送机的经验计算[J];化学世界;1984年06期
15 张士宏;王仲仁;焦庆中;王松;;直径400mm铝合金球壳的整体液压成形[J];机械工程师;1991年02期
16 但泽义;罗福盛;邓玉孙;;高炉壳体结构设计方法及钢材强度指标[J];钢铁技术;2010年02期
17 但泽义;罗福盛;邓玉孙;;高炉壳体结构设计方法及钢材强度指标[J];建筑结构学报;2010年S1期
18 钟明辉;;FRP等网格加劲圆柱壳轴压屈曲的分析[J];纤维复合材料;1988年02期
19 涂学良,汪仁和;新型锚喷支护结构在萍乡矿区的应用[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2003年04期
20 程德明;张仁定;吕成法;傅玉林;周凤石;;SL3NB-1600A钻井泵壳体的强度及刚度计算[J];石油学报;1989年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 钱江;吕西林;翁智远;;平均对接法分析壳体结构的抗震动力特性[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
2 王立真;吴耀华;何文汇;;轴对称组合壳体结构边缘内力的一种计算方法[A];土木工程计算机应用文集——中国土木工程学会计算机应用学会第五届年会论文集[C];1993年
3 许报力;;平底圆柱形壳体结构结点刚域作用的讨论[A];第五届空间结构学术交流会论文集[C];1990年
4 李淮;何庭蕙;何逢康;;应用假定应变元对壳体结构进行弹塑性跟踪分析[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(下)[C];1994年
5 陈寒松;孙久厚;张方;;壳体结构的动力学试验与相关分析[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
6 来源;桑宝岩;胡功笠;;壳体结构的有限元数值计算[A];第15届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2006年
7 王凤友;钟善桐;;夹层(Sandwich)壳体结构的双重非线性分析[A];中国钢协钢-混凝土组合结构协会第五次年会论文集(上册)[C];1995年
8 雷勇军;卓曙君;任钧国;;航天壳体结构的振动特性有限元分析[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第八次学术会议论文集[C];1995年
9 刘圣龙;郑麟;贡春成;姜宏兴;陈卫平;;预应力技术在蛋型壳体结构上的应用[A];第五届后张预应力混凝土学术交流会论文集[C];1997年
10 杨胜梅;朱剑;孔雪军;;螺杆压缩机壳体的设计优化[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 曹贻鹏;推进轴系引起的艇体结构振动与辐射噪声控制研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
2 崔光育;蜂窝夹层壳的线性与非线性静动力数值分析方法研究[D];清华大学;1995年
3 唐锐;水下壳体结构低频声辐射预报方法与试验测试技术研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
4 张吉萍;板壳结构损伤诊断的理论和方法研究[D];西南交通大学;2006年
5 齐志刚;大跨度平行四边形底双曲混凝土组合扭壳屋盖结构分析与施工控制研究[D];重庆大学;2008年
6 戴磊;基于CAD/CAE集成技术的开放式参数化结构形状优化设计平台[D];大连理工大学;2008年
7 贾宪振;基于通用程序的水下爆炸及其对结构作用的数值模拟研究[D];南京理工大学;2008年
8 田广平;超空泡运动体壳体结构稳定可靠性分析与优化[D];哈尔滨工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗小艳;钢筋混凝土双曲壳体结构分析的空间曲杆刚架法及程序设计[D];南昌大学;2005年
2 刘行;多级壳体结构力学特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 滕振廷;加筋壳体结构的优化设计[D];大连理工大学;2007年
4 谭见钱;金属带式无级变速器壳体结构分析与改进[D];湖南大学;2012年
5 陈稳;加强棱柱壳体解析法研究及其软件开发[D];哈尔滨工程大学;2008年
6 吴金财;激光焊接技术在微波组件壳体气密封装中的应用研究[D];南京理工大学;2009年
7 郭春霞;带边肋的中厚圆柱壳弯曲问题的静动力分析[D];西安建筑科技大学;2008年
8 刘小勇;水下结构多源激励噪声预报[D];西北工业大学;2007年
9 彭懿;单壳体潜艇壳体结构损伤后的屈曲分析[D];哈尔滨工程大学;2008年
10 余龙;基于振动响应信号的复合材料层合壳体结构遗传算法损伤检测[D];西北工业大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 实习生 任羽中 通讯员 徐祖恂 章华平;国家大剧院壳体结构开始安装[N];解放日报;2003年
2 李湘洲;仿生建筑在崛起[N];中国房地产报;2003年
3 陈继荣;三峡水下博物馆开工[N];中国矿业报;2003年
4 单永波;选购展示台学问多[N];中国电脑教育报;2002年
5 安德鲁;诠释国家大剧院的“梦幻世界”[N];中华建筑报;2001年
6 王建明;国家大剧院验收用新标[N];中国房地产报;2003年
7 记者 杨念明 通讯员 任重;中国第一座水下博物馆开馆[N];湖北日报;2009年
8 本报记者 陈欧;汽博会火爆沈阳城 参展商竞相“秀”自己[N];沈阳日报;2009年
9 特约记者 刘华英;邵文清 激情无声耀珠峰[N];中国航天报;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978