静水压力下碳纤维缠绕复合材料圆柱壳体应变特性及承载能力研究

发布时间：2021-06-30 09:53

　　为研究静水压力下纤维复合材料圆柱壳体及不同封头结构形式的应变特性及承载能力,首先开展了静力测试研究。测试了舱体内不同测点的轴向应变和环向应变,并且对比分析了椭球封头和半球封头承载能力。进行爆破实验测试,开展应变非线性分析,研究测点应变与裂纹扩展路径的关联,探究结构破坏模式。结果表明:随着载荷的增加,应变增加,不同测点的应变幅值逐渐表现差别,呈不同程度的非线性;沿圆周裂纹的顺时针方向,轴向应变幅值逐渐降低,降幅达20%,环向应变幅值逐渐增加,增幅达94%;载荷增加到一定程度,舱体最终的失效模式是强度破坏,失稳形态不明显。 

【文章来源】：西北工业大学学报. 2020,38(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【图文】：

碳纤维缠绕圆柱壳体

测试设备(见图3)包括30 MPa高压釜和动态应变测试系统,采样频率0.1～200 Hz。实验工况包括静力测试和爆破测试,表1给出不同工况下每个阶段的保压值和保压时间。舱体应变测点位置标记如图4所示。

表1 实验工况 工况 阶段一 阶段二 阶段三 压力/MPa 保压/min 压力/MPa 保压/min 压力/MPa 保压/min 静力 3.1 5 5.1 5 7.1 15 爆破 3.1 2 5.1 2 爆破在壳体L/2中线的内壁圆周上均布6个应变测点,距离舱体两端L/4的内壁圆周180°方位处分别布置1个测点。每个测点分轴向和环向方向,分别采集轴向和环向应变,其位置及方位如表2所列。

【参考文献】：
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本文编号：3257526