纖維纏繞殼體橢圓封頭長短徑比的優(yōu)化.pdf

1、纖維纏繞復(fù)合材料壓力容器由于其比強(qiáng)度大、比剛度高、抗疲勞性能、抗震性能以及耐腐蝕性能卓越和良好的結(jié)構(gòu)可設(shè)計性等諸多優(yōu)點而被大量的應(yīng)用在相關(guān)軍事和民用等領(lǐng)域。壓力容器封頭一般采用橢球封頭并在封頭開孔，而封頭的長短徑比和開孔半徑的大小是影響橢球形封頭壓力容器的強(qiáng)度和纏繞規(guī)律的關(guān)鍵。本文針對這一關(guān)鍵問題進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。
　　 首先推導(dǎo)了鋼殼體的特性系數(shù)表達(dá)式，分析了影響鋼殼體特性系數(shù)大小的因素，同時指出了在實際設(shè)計生產(chǎn)中如何提高鋼殼體特

2、性系數(shù)的若干方法。
　　 其次，基于網(wǎng)格理論和薄殼理論，分析了纖維纏繞復(fù)合材料壓力容器在均衡型纏繞條件下，殼體封頭采用螺旋方式，筒身利用螺旋加環(huán)向方式的纏繞規(guī)律，采用合理的假設(shè)，推導(dǎo)了長短半徑比和開孔半徑未知的情況下纖維纏繞橢球形殼體整體特性系數(shù)的一般表達(dá)式。
　　 第三，為了有效地防止在殼體內(nèi)壓增大時，封頭與筒身接觸處纖維纏繞層破壞，給出了一個有效的等強(qiáng)度約束條件，將封頭與筒身接觸處纖維纏繞層厚度補(bǔ)強(qiáng)，以使其與開孔處厚