本文選題：復(fù)合材料 + 圓筒殼　； 參考：《北京化工大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：本論文的研究內(nèi)容分為復(fù)合材料圓筒殼及氣瓶兩個(gè)部分。 對于復(fù)合材料圓筒殼的研究，分為靜態(tài)分析和準(zhǔn)靜態(tài)分析。本論文首先在ANSYS有限元軟件中建立了帶有和不帶有端部加強(qiáng)層的復(fù)合材料圓筒殼有限模型，分析了在一定的壓縮載荷和不同纏繞角度下這兩種圓筒殼的軸向壓縮模量的變化趨勢，并研究了帶有端部加強(qiáng)層圓筒殼的徑向位移和層間剪應(yīng)力，預(yù)測了其破壞形式，且建議在相同條件下，為了抵抗軸向壓縮，應(yīng)盡量采用小角度纏繞；然后對含預(yù)裂紋的復(fù)合材料圓筒殼進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)條件下的軸向壓縮試驗(yàn)，觀察了其破壞形貌，記錄了載荷-位移曲線，接著基于ANSYS/LS-DYNA建立了復(fù)合材料圓筒殼軸向壓縮漸進(jìn)損傷有限元模型，進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)分析，同樣觀察了其破壞形貌，模擬出了載荷-位移曲線，將有限元結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，二者吻合較好。 對于復(fù)合材料氣瓶的研究，分為應(yīng)力應(yīng)變分析和爆破分析。本論文在ABAQUS有限元軟件中建立了復(fù)合材料氣瓶有限元模型，建模時(shí)考慮封頭段只進(jìn)行螺旋纏繞，以及其纏繞角度與纏繞厚度隨平行圓半徑不同而變化的情況，分析了復(fù)合材料氣瓶經(jīng)過自緊處理后各個(gè)工況下的應(yīng)力和內(nèi)襯的等效塑性應(yīng)變，并依據(jù)《DOT CFFC》標(biāo)準(zhǔn)評定了氣瓶的應(yīng)力分布，證明了其合理性，，且由內(nèi)襯的等效塑性應(yīng)變分布確定了自緊處理的有效作用范圍；對復(fù)合材料氣瓶進(jìn)行的爆破壓力預(yù)測依據(jù)的是最大應(yīng)力準(zhǔn)則和最大應(yīng)變準(zhǔn)則，并證明了采用最大應(yīng)變準(zhǔn)則預(yù)測的結(jié)果較為接近標(biāo)準(zhǔn)中的值。
[Abstract]:The content of this thesis is divided into two parts: composite cylinder shell and gas cylinder.The research of composite cylindrical shell is divided into static analysis and quasi static analysis.In this paper, a finite model of composite cylindrical shell with and without end stiffeners is established in ANSYS finite element software.The variation trend of axial compression modulus of the two cylindrical shells under certain compression loads and different winding angles is analyzed. The radial displacement and interlaminar shear stress of the shell with end reinforced layer are studied, and the failure modes are predicted.It is suggested that in order to resist axial compression under the same conditions, small angle winding should be used as far as possible, and then the axial compression tests of composite cylindrical shells with pre-cracks are carried out under quasi-static conditions, and the failure morphology is observed.The load-displacement curve is recorded, and then the finite element model of progressive axial compression damage of composite cylindrical shell is established based on ANSYS/LS-DYNA. The quasi-static analysis is carried out. The failure morphology is also observed and the load-displacement curve is simulated.The finite element results are compared with the experimental results and the results are in good agreement with each other.The research of composite gas cylinder is divided into stress strain analysis and blasting analysis.In this paper, the finite element model of composite gas cylinder is established in the ABAQUS finite element software. In the modeling, only spiral winding is considered in the head segment, and the winding angle and thickness vary with the radius of the parallel circle.The stress and the equivalent plastic strain of inner liner of composite gas cylinder after self-tightening treatment were analyzed, and the stress distribution of gas cylinder was evaluated according to < DOT CFFC > standard, and the rationality of the stress distribution was proved.The effective range of self-tightening treatment is determined by the equivalent plastic strain distribution of the liner, and the blasting pressure prediction of composite cylinder is based on the maximum stress criterion and the maximum strain criterion.It is proved that the results predicted by the maximum strain criterion are close to the values in the standard.
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH49

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1739491