复合材料学报

作者：苏维国, 张贤彪, 魏锟, 苏振中, 王东,

关键词：纤维张力缠绕, 预应力场, 环径向刚度比, 缠绕张力, 应力饱和,

复合材料纤维张力缠绕技术通过提高纤维的张力水平可充分发挥纤维高强、高模优势，在成型过程中对结构进行预紧，成为解决高速转动部件径向变形大、界面强度低等问题新的有效途径。将每一层纤维的张力缠绕等效为一个含预应力复合材料薄环的叠加，基于正交各向异性复合材料缠绕层和各向同性金属芯模弹性变形理论，建立了纤维张力缠绕力学解析模型，得到芯模和缠绕层预应力场随缠绕层数及缠绕张力的变化规律，并通过复合材料纤维张力工艺试验验证了力学解析模型的正确性。研究发现了纤维张力缠绕中预应力“饱和”现象，并确定了影响张力缠绕预应力场的两个主要参数：缠绕层环径向刚度比<em>E</em>_<em>θ</em>/<em>E</em>_<em>r</em>和张力大小<em>T</em>（<em>r</em>），为复合材料纤维张力缠绕成型工艺提供理论支撑。

来源：2019年第5期

《复合材料学报》期刊编辑部

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