纤维缠绕聚合物基复合材料压力容器的可靠性设计 |
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作者姓名: | 沈军 谢怀勤 侯涤洋 |
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作者单位: | 哈尔滨工业大学,材料科学与工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨玻璃钢研究院,工程二部,哈尔滨,150036 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(50475034) |
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摘 要: | 为对纤维缠绕聚合物基复合材料( FWRP) 压力容器进行可靠性设计和安全测评, 引入可靠性理论; 应用统计学原理, 以同一失效概率为标准进行FWRP 压力容器结构设计, 以取代目前应用的传统安全系数法设计。根据国家标准制备8 个玻璃纤维缠绕复合材料( GFWRP) 压力容器, 通过实验获得纤维强度、缠绕角、几何尺寸、爆破压力等随机变量特征值。GFWRP 压力容器结构可靠性设计值(纤维缠绕壁厚) 与实验结果基本吻合, 并明显小于传统安全系数法设计值。通过对不同纤维强度随机分布可靠性设计理论计算结果的比较, 确知纤维强度的离散程度是FWRP 压力容器可靠性设计的重要影响因素。传统安全系数设计法只考虑纤维强度(均值) 大小, 而无视纤维强度随机分布特征值对FWRP 压力容器结构抗力的影响, 显然是不合理的。可靠性设计实现了安全性与经济性的有效统一。
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关 键 词: | 聚合物基复合材料 纤维缠绕工艺 FWRP压力容器 可靠性设计 |
文章编号: | 1000-3851(2006)04-0124-05 |
收稿时间: | 2005-08-18 |
修稿时间: | 2005-08-182006-01-11 |
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