基于渐进损伤的纤维全缠绕铝内胆气瓶自紧工艺

• 作者: 章昕 赵建平
• 来源期刊: 宇航材料工艺
• 学科: 工学
• 关键词: 纤维缠绕铝内胆气瓶 渐进损伤分析 VUMAT子程序 自紧工艺
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 新材料新工艺
• 页码范围: 34-40
• 页数: 7页
• 分类号: TB330.1
• 字数: 4300字
• 语种: 中文
• DOI: 10.12044/j.issn.1007-2330.2018.04.006

摘要

采用渐进损伤的分析方法对纤维全缠绕铝内胆气瓶的力学行为进行分析.基于三维Hashin失效准则,自定义刚度折减方案,编译VUNAT子程序,实现了复合材料层合板损伤的产生和演化过程的模拟.依据经典网格理论并结合实际情况,建立气瓶有限元模型.分析了复合材料层渐进损伤发展和累积的过程,验证了自紧工艺对提高气瓶承载力的必要性,提出了合理的自紧力范围.研究结果表明,损伤发生的顺序或可能性:基体拉伸＞拉伸分层＞纤维拉伸/基体压缩,且损伤大都从螺旋缠绕层开始.除基体拉伸损伤由封头向筒体发展,由复合材料外层向内层发展,其余损伤大都从筒体中部向两端发展,由内层向外层发展.当自紧力为最大工作压力的1.5～ 1.65倍时,气瓶的应力分配得到改善,承载能力得到提高.从减少复合材料的损伤和最大程度降低内衬应力的角度,最优自紧力应为最大工作压力的1.5倍.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵建平	南京工业大学机械与动力工程学院	99	702	14.0	22.0
2	章昕	南京工业大学机械与动力工程学院	8	33	4.0	5.0