复合材料缠绕 matlab,基于热芯缠绕工艺的缠绕张力研究

第 3期 2O 2012年 9月纤维复合材料 FIBER CoM Po SITES No．3 Sep．，2012 工艺 ·设计基于热芯缠绕工艺的缠绕张力研究许家忠，刘丹，乔明，苗雅楠 (哈尔滨理工大学自动化学院，哈尔滨 150080) 摘要本文提出了一种适用于热芯缠绕工艺的缠绕张力制度设计方法。与传统缠绕工艺不同的是，热芯缠绕工艺使复合材料在缠绕同时加热固化。该方法在考虑外部纤维张力对内部环向应力影响的基础上，考虑了缠绕过程中温度引起的热应力、固化收缩应力以及各参数变化，通过对各缠绕层环向应力的分析，推导出考虑温度影响的缠绕张力制度，使各缠绕层纤维受力均匀，从而提高复合材料壳体的强度和抗疲劳性能。关键词复合材料壳体；热芯缠绕；热芯模；张力制度；热应力；固化收缩应力 Research on the W inding Tension Based on Heated——M andrel W inding XU Jiazhong，LIU Dan，QIAO Ming，MIAO Yanan (College of Automation，Harbin University of Science and Technology，Harbin 150080) ABSTRACT The winding tension system design method applied to heated—mandrel windingprocess WaS provided in this paper．Compared with the traditional winding process，the dierence is that composites winding and curing at the same time． This method considered the influence based on the external fiber tension to the internla hoop stress，and the thermal stress， the curing shrinkage stress and each parametric variation causing by temperature during the winding weI℃ considered as wel1．Moreover，through the analysis of the hoop stress on each layer，the winding tension system associated with temperature was derived，which can be expected to make the stress evenly on each winding layer and improve the strength and fatigue re— sistan ce perform ance of the compo site shel1． KEYW ORDS Composite shell；heated—mandrel winding；heated mandrel；tension system；therm al stress；curing shrinkage stress 1 引言复合材料壳体(简称“壳体”)中主要承受载荷的是沿纤维方向拉力，因此，使复合材料获得良好强度和

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