對具有內(nèi)襯的纖維纏繞圓筒壓力容器進行了結構分析。將內(nèi)襯作為各向同性材料、纖維纏繞圓筒作為正交異性材料處理。在內(nèi)壓作用下，得到了內(nèi)襯和纖維纏繞圓筒的彈性應力和應變。討論了內(nèi)襯和纖維纏繞圓筒材料選取和結構設計準則，即應選取彈性模量很低、強度較高和塑性良好的材料作內(nèi)襯；選取模量和強度都較高的纖維纏繞圓筒：內(nèi)襯壁厚應盡可能薄，且與纖維纏繞圓筒粘接牢固。算例表明，彈性應力分析結果與測試值符合良好。

       玻璃纖維、有機纖維和炭纖維等具有較高的比強度和比模量，已廣泛用于制作各種纖維纏繞壓力容器。作為固體火箭發(fā)動機的纖維纏繞殼體，其密封問題由橡膠類內(nèi)絕熱層保證。在進行固體火箭發(fā)動機纖維纏繞殼體設計時，一般忽略內(nèi)絕熱層的承載作用。而衛(wèi)星用高壓氣瓶，則多采用金屬材料作內(nèi)襯，外纏高強纖維。這種內(nèi)襯不僅起密封作用，而且還具有一定承載能力。

       纖維纏繞圓筒壓力容器在內(nèi)壓作用下將產(chǎn)生較大的彈性變形。內(nèi)絕熱層用橡膠類材料模量很低，能承受很大的彈性變形。固體火箭發(fā)動機纖維纏繞殼體的內(nèi)絕熱層與殼體之間具有良好的變形協(xié)調(diào)性，不僅密封問題容易得到保證，而且也不存在內(nèi)絕熱層的強度破壞問題。金屬材料內(nèi)襯的彈性模量較高，其彈性變形往往遠低于纖維纏繞殼體的彈性變形。在內(nèi)壓作用下，纖維纏繞殼體還在彈性范圍時，金屬內(nèi)襯已產(chǎn)生較大的塑性變形。卸壓后，纖維纏繞殼體的彈性變形回復，使直徑增大了的金屬內(nèi)襯承受較大的外壓作用。如果內(nèi)襯與纖維纏繞殼體粘接不牢，往往會使內(nèi)襯在外壓作用下失穩(wěn)，內(nèi)襯出現(xiàn)內(nèi)塌陷的鼓包。當容器再次充壓時，鼓包又被壓回。卸壓后，鼓包又出現(xiàn)。如此反復地充壓、卸壓，會使內(nèi)襯在遞增疲勞作用下破壞。由此可見，對具有金屬材料內(nèi)襯的纖維纏繞圓筒壓力容器，分析其在內(nèi)壓作用下內(nèi)襯和纖維纏繞殼體的彈性變形及應力分布是壓力容器設計和制造的重要環(huán)節(jié)。

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