| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 主要符号对照表 | 第10-12页 |
| 第1章 绪论 | 第12-24页 |
| 1.1 引言 | 第12页 |
| 1.2 飞轮储能系统概述 | 第12-17页 |
| 1.2.1 飞轮储能系统的工作原理及构造 | 第13-15页 |
| 1.2.2 飞轮储能系统的应用领域 | 第15-16页 |
| 1.2.3 复合材料飞轮转子成型技术 | 第16-17页 |
| 1.3 大张力缠绕成型技术 | 第17-18页 |
| 1.4 飞轮转子的研究现状 | 第18-22页 |
| 1.4.1 国外研究现状 | 第19-20页 |
| 1.4.2 国内研究现状 | 第20-21页 |
| 1.4.3 存在的主要问题 | 第21-22页 |
| 1.5 论文主要内容与研究思路 | 第22-24页 |
| 1.5.1 研究内容 | 第22页 |
| 1.5.2 研究思路 | 第22-24页 |
| 第2章 材料选择与力学性能测试 | 第24-41页 |
| 2.1 飞轮转子对材料的要求 | 第24-25页 |
| 2.2 合金钢和铝合金 | 第25页 |
| 2.3 环氧树脂 | 第25-26页 |
| 2.4 玻璃纤维和碳纤维 | 第26-28页 |
| 2.5 实验仪器和设备 | 第28页 |
| 2.6 铝合金基本力学性能测试 | 第28-31页 |
| 2.7 复合材料基本力学性能测试 | 第31-40页 |
| 2.7.1 环氧树脂浇铸体的制备与力学性能测试 | 第31-33页 |
| 2.7.2 复合材料热膨胀系数的测定 | 第33-34页 |
| 2.7.3 复合材料试样的制备与力学性能测试 | 第34-40页 |
| 2.8 本章小结 | 第40-41页 |
| 第3章 大张力缠绕飞轮转子应力应变解析分析 | 第41-68页 |
| 3.1 复合材料力学分析基础 | 第41-45页 |
| 3.1.1 各向异性弹性力学基本方程 | 第41-44页 |
| 3.1.2 正交各向异性材料的工程弹性常数 | 第44-45页 |
| 3.2 复合材料飞轮转子在离心载荷下的应力应变分析 | 第45-49页 |
| 3.2.1 转轴与轮毂应力应变分析 | 第46-47页 |
| 3.2.2 复合材料缠绕层应力分析 | 第47-49页 |
| 3.3 大张力缠绕过程中转子应力应变分析 | 第49-53页 |
| 3.3.1 转轴与轮毂应力应变分析 | 第50-51页 |
| 3.3.2 复合材料缠绕层应力应变分析 | 第51-52页 |
| 3.3.3 缠绕过程转子应力应变分析 | 第52-53页 |
| 3.4 复合材料飞轮转子强度准则 | 第53-56页 |
| 3.5 张力缠绕飞轮转子解析模型验证 | 第56-58页 |
| 3.6 张力制度对飞轮转子应力的影响 | 第58-62页 |
| 3.7 材料搭配对飞轮转子应力的影响 | 第62-65页 |
| 3.8 材料厚度分布对飞轮转子应力的影响 | 第65-67页 |
| 3.9 本章小结 | 第67-68页 |
| 第4章 飞轮转子数值仿真分析与结构优化 | 第68-88页 |
| 4.1 飞轮转子有限元模型 | 第68-76页 |
| 4.1.1 几何模型的创建 | 第70页 |
| 4.1.2 单元类型的选择 | 第70-73页 |
| 4.1.3 接触条件的设置 | 第73-74页 |
| 4.1.4 缠绕张力的施加 | 第74-75页 |
| 4.1.5 单元生死法的应用 | 第75页 |
| 4.1.6 分层固化的实现 | 第75-76页 |
| 4.2 复合材料飞轮转子应力分布 | 第76-80页 |
| 4.3 铝合金轮毂结构的优化 | 第80-83页 |
| 4.4 转轴和轮毂连接方式的优化 | 第83-87页 |
| 4.5 本章小结 | 第87-88页 |
| 第5章 大张力缠绕复合材料飞轮转子样件实验 | 第88-96页 |
| 5.1 大张力缠绕成型工艺 | 第88-92页 |
| 5.1.1 数控缠绕机 | 第88-91页 |
| 5.1.2 大张力缠绕工艺关键点 | 第91-92页 |
| 5.2 复合材料飞轮转子成型工艺过程 | 第92-95页 |
| 5.3 本章小结 | 第95-96页 |
| 第6章 飞轮转子轮毂应变及材料接触面压应力测试 | 第96-104页 |
| 6.1 轮毂应变与材料接触面压应力测试 | 第96-100页 |
| 6.1.1 薄膜压力传感器及测试系统 | 第97-98页 |
| 6.1.2 压力传感器标定 | 第98页 |
| 6.1.3 应力应变测试关键点 | 第98-99页 |
| 6.1.4 轮毂径向应变与材料接触面压应力测试 | 第99-100页 |
| 6.2 有限元模型准确性验证 | 第100-103页 |
| 6.3 本章小结 | 第103-104页 |
| 第7章 总结和展望 | 第104-107页 |
| 7.1 总结 | 第104-105页 |
| 7.2 展望 | 第105-107页 |
| 致谢 | 第107-108页 |
| 参考文献 | 第108-113页 |
| 攻读硕士学位期间学术成果 | 第113页 |