复合材料压力容器的非测地线缠绕成型及强度分析研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-23页 |
| 1.1 纤维缠绕技术简介 | 第11-16页 |
| 1.1.1 纤维缠绕成型方法 | 第11-12页 |
| 1.1.2 缠绕工艺分类 | 第12-13页 |
| 1.1.3 纤维缠绕材料 | 第13-14页 |
| 1.1.4 纤维缠绕设备 | 第14-15页 |
| 1.1.5 纤维缠绕技术发展历程 | 第15-16页 |
| 1.2 纤维缠绕成型工艺的国内外研究现状 | 第16-19页 |
| 1.2.1 国内研究现状 | 第17页 |
| 1.2.2 国外研究现状 | 第17-18页 |
| 1.2.3 存在的主要问题 | 第18-19页 |
| 1.3 研究背景和意义 | 第19-21页 |
| 1.3.1 研究背景 | 第19-20页 |
| 1.3.2 研究意义 | 第20-21页 |
| 1.4 论文主要内容与研究思路 | 第21-23页 |
| 1.4.1 论文主要研究内容 | 第21-22页 |
| 1.4.2 论文研究思路 | 第22-23页 |
| 第二章 复合材料压力容器的设计准则与力学分析 | 第23-36页 |
| 2.1 复合材料力学分析基础 | 第23-28页 |
| 2.1.1 正交各向异性弹性力学基本方程 | 第23-26页 |
| 2.1.2 正交各向异性材料的工程弹性常数 | 第26页 |
| 2.1.3 单向复合材料的刚度 | 第26-28页 |
| 2.2 复合材料压力容器的设计准则 | 第28-29页 |
| 2.3 复合材料压力容器力学分析 | 第29-35页 |
| 2.3.1 网格理论分析 | 第30-31页 |
| 2.3.2 筒身部分网格分析 | 第31-33页 |
| 2.3.3 封头部分网格分析 | 第33-35页 |
| 2.4 本章小结 | 第35-36页 |
| 第三章 材料选择与基本力学性能测试 | 第36-52页 |
| 3.1 纤维种类 | 第36-37页 |
| 3.2 树脂种类 | 第37-38页 |
| 3.3 不同纤维和树脂的匹配性测试 | 第38-45页 |
| 3.3.1 实验仪器和设备 | 第39页 |
| 3.3.2 不同复合体系NOL环的制备 | 第39-45页 |
| 3.4 选定匹配体系的基本力学性能测试 | 第45-51页 |
| 3.4.1 复合材料单向板的制作 | 第45-46页 |
| 3.4.2 标准试样的制备 | 第46-47页 |
| 3.4.3 标准试样的测试 | 第47-51页 |
| 3.5 本章小结 | 第51-52页 |
| 第四章 基于非测地线缠绕理论的线型模式研究 | 第52-79页 |
| 4.1 非测地线稳定缠绕的数学模型 | 第52-62页 |
| 4.1.1 法曲率与测地曲率的求解 | 第52-56页 |
| 4.1.2 纤维稳定缠绕中心转角方程 | 第56-57页 |
| 4.1.3 缠绕纤维的方向方程 | 第57-58页 |
| 4.1.4 缠绕方程的数值模型求解 | 第58-62页 |
| 4.2 纤维缠绕轨迹的计算与模拟 | 第62-65页 |
| 4.2.1 筒身段中心转角方程 | 第62-63页 |
| 4.2.2 纤维缠绕轨迹方程 | 第63-65页 |
| 4.3 定极孔纤维轨迹的缠绕参数优化计算 | 第65-67页 |
| 4.4 缠绕过程仿真 | 第67-70页 |
| 4.5 纱线宽度对缠绕线型的影响 | 第70-71页 |
| 4.6 切点数对缠绕线型的影响 | 第71-73页 |
| 4.7 缠绕线型实现方法 | 第73-78页 |
| 4.8 本章小结 | 第78-79页 |
| 第五章 基于有限元方法的压力容器强度分析 | 第79-90页 |
| 5.1 压力容器结构模型 | 第79-83页 |
| 5.1.1 复合材料层几何模型 | 第79-82页 |
| 5.1.2 内衬几何模型 | 第82页 |
| 5.1.3 材料模型 | 第82-83页 |
| 5.2 压力容器强度分析 | 第83-89页 |
| 5.2.1 ABAQUS简介 | 第83-84页 |
| 5.2.2 有限元模型 | 第84-86页 |
| 5.2.3 计算结果与分析 | 第86-87页 |
| 5.2.4 爆破压强的预测 | 第87-89页 |
| 5.3 本章小结 | 第89-90页 |
| 第六章 压力容器的制造及爆破实验 | 第90-98页 |
| 6.1 数控缠绕机简介 | 第90-93页 |
| 6.1.1 数控系统 | 第91-92页 |
| 6.1.2 缠绕机头与丝嘴 | 第92页 |
| 6.1.3 浸胶系统 | 第92-93页 |
| 6.1.4 张力系统 | 第93页 |
| 6.2 压力容器的制造 | 第93-96页 |
| 6.3 爆破实验 | 第96-97页 |
| 6.4 本章小结 | 第97-98页 |
| 第七章 总结和展望 | 第98-102页 |
| 7.1 总结 | 第98-101页 |
| 7.2 展望 | 第101-102页 |
| 致谢 | 第102-103页 |
| 参考文献 | 第103-109页 |
| 攻读硕士学位期间学术成果 | 第109页 |
