碳纤维增强环氧树脂复合材料修复N80Q钢管的力学性能

为考察碳纤维增强环氧树脂复合材料对环状腐蚀的N80Q钢管的修复效果,采用数值分析和全尺寸爆破试验对修复后的力学性能进行了研究,分析了缺陷轴向长度、缺陷深度和修复层厚度对修复效果的影响。结果表明:碳纤维增强环氧树脂复合材料对N80Q钢管的修复效果显著,经试验测试, 6 mm深缺陷的N80Q管道由碳纤维增强环氧树脂复合材料修复后爆破压力值提高了0.985倍;缺陷轴向长度对N80Q管道修复后的强度影响较小,随着缺陷轴向长度的增加,管道爆破压力值仅下降了3.5%;而缺陷深度对N80Q管道修复后的强度影响较明显,与无缺陷管道相比, 6 mm深缺陷管道修复后爆破压力值下降了9.9%, 7 mm深缺陷管道修复后爆破压力值下降了20.6%。     

基于冲击损伤的复合材料气瓶铺层顺序优化设计

基于瞬态动力学理论和遗传优化算法,以提高抗冲击损伤能力为优化目标对复合材料气瓶的铺层顺序进行优化.遗传算法利用MATLAB软件实现,复合材料气瓶冲击损伤分析采用ANSYS进行,通过两个软件之间的信息传递,实现优化计算.以铝内胆复合材料气瓶为算例进行优化,结果表明,在同一冲击能量下,优化后的气瓶基体破裂面积和基体破裂层数...     

T700碳纤维增强树脂复合材料气瓶封头非测地线缠绕强度

利用微分几何理论和四阶龙格库塔法求解气瓶封头上T700碳纤维增强树脂复合材料（CFRP）非测地线缠绕角微分方程,得到稳定的非测地线缠绕轨迹;利用有限元仿真软件建立T700 CFRP缠绕气瓶有限元模型,分析不同非测地线轨迹对工作压力（30 MPa）下T700 CFRP缠绕气瓶强度的影响,并采用渐进损伤模型分析爆破压力的变化规律。对于封头高h=50 mm的T700 CFRP缠绕气瓶,滑线系数为0.2时承载能力最强,比T700 CFRP测地线缠绕气瓶提高了7 MPa,约为6.4%;对于封头高h=160 mm的T700 CFRP气瓶,滑线系数为0.2时承载能力最强,比T700 CFRP测地线缠绕气瓶提高了6 MPa,约为11.5%。结果表明,优化设计得到的缠绕线型既能满足缠绕工艺的基本要求,又提高了T700 CFRP缠绕气瓶的结构力学性能,可为实际缠绕工艺提供参考。