混合复合层材料增强金属内衬圆柱壳失效机理研究

作     者：王文才 杨福江 WANG Wencai;YANG Fujiang

作者机构：核工业理化工程研究院天津300180 

出 版 物：《压力容器》 (Pressure Vessel Technology)

年 卷 期：2022年第39卷第2期

页      面：18-23页

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0802[工学-机械工程] 

主　　题：混合复合层材料 金属内衬 圆柱壳 旋转载荷 应力 失效机理 

摘      要：重点针对混合复合层材料增强金属内衬圆柱壳在旋转或者内压载荷下的失效机理进行了研究。首先,通过有限元法建立圆柱壳的应力计算模型,并进行试验验证;其次,通过理论分析,明确随着载荷增加,金属内衬的应力率先达到屈服强度,并分析金属屈服后对复合材料层应力的影响;最后,设计验证试验,建立复合材料各层应力与爆破压力关联性方程,明确了混合复合层材料增强金属内衬圆柱壳的失效机理为:随着载荷的升高,金属层屈服导致其模量退化,引起复合材料层应力迅速增加,最终由于碳纤维复合材料层达到其极限强度而失效。理论分析与试验结果相吻合。