纤维缠绕复合材料压力容器梯度张力施加方法

摘要

本发明公开了一种纤维缠绕复合材料压力容器梯度张力施加方法，其缠绕层由内向外以缠绕张力梯度递减的方式进行缠绕，其中，每一缠绕层的缠绕张力，在综合考虑压力容器成型过程中的多种因素，通过式一进行精确计算得到纤维缠绕的梯度张力，并通过张力控制系统来控制缠绕过程中的缠绕张力，使压力容器从内到外的全部纤维层具有相同的初应力，克服了现有方法中纤维层松紧不一的缺陷，从而提高了容器的强度和抗疲劳性。∴

主权项

1、一种纤维缠绕复合材料压力容器梯度张力施加方法，其特征在于，缠绕层由内向外以缠绕张力梯度递减的方式进行缠绕；所述每一缠绕层的缠绕张力用式一计算：$T\left(t_r\right)=K\frac{1}{t_r+t_{\mathrm{Mf}}}$ 式一式中：Ttr——纤维张力； tr——纤维层厚度(mm)，$t_r=\underset{i=1}{\overset{r}{\Sigma }}\left(t_i\sin \alpha \right),$ α表示各层的缠绕角度，ti是指第i层的纤维厚度；tMf——金属内衬厚度折算为纤维当量厚度，即：$t_{\mathrm{Mf}}=\frac{E_M}{E_f}{t}_M;$ EM和Ef分别为金属和纤维弹性模量，tM是指金属内衬的厚度；K——常数；K＝T0·(tMf+tf)T0——最外层张力(N/cm)；tf——纤维层厚度(cm)，$t_f=\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}\left(t_i\sin \alpha \right),$ α为i层缠绕角度。