碳纤维波纹管弯曲刚度的测量及有限元分析

• 作者: 戴兴建 邵宗义 魏鲲鹏
• 来源期刊: 清华大学学报（自然科学版）
• 学科: 物理学
• 关键词: 飞轮储能 碳纤维波纹管 弯曲刚度 有限元 铺层
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 物理与工程物理
• 页码范围: 587-592
• 页数: 6页
• 分类号: O343.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.16511/j.cnki.qhdxxb.2019.21.009

摘要

飞轮存储动能正比于其转动惯量和角速度平方,使用碳纤维复合材料可有效提高转子线速度,而通过波纹管连接圆筒的多节式飞轮转子设计,不仅便于增大转动惯量,而且考虑到波纹管弯曲刚度对转子固有频率的影响,可实现在较低转速下过临界,增大工作转速范围.该文针对渐变铺层的碳纤维波纹管,通过轴向施力法测量其静态弯曲刚度,建立对应的有限元模型,计算不同载荷下线性和考虑几何非线性的弯曲刚度,并模拟不同下铺层的弯曲刚度.研究结果表明:波纹管弯曲刚度与载荷是非线性关系,载荷较大时测量值与理论值数量级一致,弯曲刚度随铺层数增多、轴向铺层比增加而增大,且受铺层次序影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	戴兴建		59	998	16.0	30.0
2	魏鲲鹏		5	42	3.0	5.0
3	邵宗义		1	0	0.0	0.0