复合材料学报

作者：戴兴建, 魏鲲鹏, 汪勇,

关键词：复合材料飞轮, 机织平纹, 扇形单胞, 等参数织造, 变形测量,

针对纤维缠绕复合材料高速飞轮径向分层问题，提出环向和径向同时强化的圆环平纹织物结构，环向纱束为单一纤维束连续织造。建立了“平头梭形”截面的单胞模型，兼顾双向纱束轮廓差异。基于扇形单胞和矩形单胞结构相似性，定义了“等参数”织造约束条件。采用体积平均法预测圆环织物扇形单胞等效弹性参数，并采用轮缘径向多层分割模型，分析了机织飞轮旋转载荷下的应力和变形特征及其影响参数，轮缘理论计算位移与圆标记法径向变形测量结果一致。机织复合材料飞轮测试极限圆周速度为889 m/s，储能密度为63.7 Wh/kg。理论分析和实验表明，环形织构的双强化理论可行，能够获得比缠绕飞轮更高的旋转速度。

来源：2019年第12期

《复合材料学报》期刊编辑部

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