本文關(guān)鍵詞： 復(fù)合材料飛輪 平面應(yīng)力 多環(huán)過盈 力學(xué)模型 有限元　出處：《玻璃鋼/復(fù)合材料》2017年09期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：基于線彈性理論,考慮纖維纏繞復(fù)合材料各向異性,建立了多環(huán)混合復(fù)合材料飛輪過盈配合的平面應(yīng)力分析理論模型,并通過有限元驗(yàn)證了模型的正確性。利用建立的復(fù)合材料飛輪轉(zhuǎn)子力學(xué)分析模型,研究了各復(fù)合材料環(huán)模量比值、環(huán)數(shù)、環(huán)厚度以及環(huán)間過盈量分布對靜止和高速旋轉(zhuǎn)飛輪轉(zhuǎn)子應(yīng)力分布的影響。結(jié)果表明,多環(huán)混合復(fù)合材料轉(zhuǎn)子中,各因素相互影響,共同作用,當(dāng)各環(huán)復(fù)合材料模量比、厚度從內(nèi)到外依次增加,同時優(yōu)先保證輪轂與內(nèi)環(huán)環(huán)間的大過盈量時,可以有效改善在高速旋轉(zhuǎn)載荷下轉(zhuǎn)子應(yīng)力的分布,提高復(fù)合材料層間強(qiáng)度,避免層間脫開。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種玻璃纖維、T700、T800組成的三環(huán)過盈裝配的高儲能密度超導(dǎo)磁懸浮儲能復(fù)合材料飛輪,并用三維有限元模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
[Abstract]:Based on the linear elasticity theory and considering the anisotropy of filament-wound composite materials, the plane stress analysis model of flywheel interference fit with multi-ring hybrid composite materials is established. The validity of the model is verified by finite element method. The composite ring modulus ratio and ring number are studied by using the established mechanical analysis model of composite flywheel rotor. The influence of ring thickness and interring interference distribution on the stress distribution of stationary and high-speed rotating flywheel rotors. The results show that the factors affect each other and work together in the multi-ring hybrid composite rotor. When the composite modulus ratio of each ring and thickness increase from inside to outside, and the large interference between hub and inner ring is guaranteed, the rotor stress distribution can be improved effectively under high speed rotating load. The interlaminar strength of the composites was improved to avoid interlaminar detachment. On the basis of this, a glass fiber T700 was designed. The high energy storage density superconducting magnetic levitation composite flywheel composed of T800 three-ring interference fit is verified by three dimensional finite element model.
【作者單位】： 海軍工程大學(xué)艦船綜合電力技術(shù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)資助項(xiàng)目(2013CB035601) 國家自然科學(xué)基金(青年基金)項(xiàng)目(51407192)
【分類號】：TB33;TH133.7
【正文快照】： 1引言飛輪儲能系統(tǒng)作為一種新型儲能技術(shù),具有儲能密度高、適應(yīng)性強(qiáng)、功率大、能量轉(zhuǎn)換率高、無污染、功率等級覆蓋廣、充放電過程可控的優(yōu)點(diǎn)[1,2]。飛輪轉(zhuǎn)子是飛輪儲能系統(tǒng)中的核心部件,為了得到更高的儲能密度,提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,采用各向異性的纖維復(fù)合材料作為飛輪轉(zhuǎn)子材料便成

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1 史永基;曹慧敏;劉剛田;葉芳;;智能材料和智能結(jié)構(gòu)(2)——混合復(fù)合材料[J];傳感器世界;2010年10期

2 張學(xué)忠 ,詹美珍;碳纖維與玻璃纖維/環(huán)氧混合復(fù)合材料的機(jī)械性能[J];航空材料;1980年04期

3 ;由納米金屬與聚合物組成的混合復(fù)合材料[J];金屬功能材料;2008年06期

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本文編號：1460932