FWRP压力容器的可靠性设计研究

作     者：沈军 谢怀勤 侯涤洋 SHEN Jun;XIE Huai-qin;HOU Di-yang

作者机构：哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 哈尔滨玻璃钢研究院哈尔滨150036 

出 版 物：《玻璃钢／复合材料》 (Fiber Reinforced Plastics/Composites)

年 卷 期：2006年第2期

页      面：6-9页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金(50475034) 

主　　题：聚合物基复合材料 纤维缠绕工艺 压力客器 可靠性设计 

摘      要：纤维缠绕聚合物基复合材料(FWRP)压力容器在航空航天及民用领域的应用是当前研究热点。减轻结构重量对于性能和成本都具有非常重要意义。为实现FWRP压力容器结构设计和安全评定的高目标,引入可靠性理论,应用统计学原理,基于应力-强度干涉模型,以同一失效概率为标准进行FWRP压力容器结构设计,以取代现应用的传统安全系数法设计。采用无碱无捻玻璃纤维-环氧树脂材料体系,应用同一缠绕工艺制备8个压力容器。试验得到纤维强度、缠绕角、几何尺寸、爆破压力等随机变量特征值。其结构可靠性设计值(纤维缠绕壁厚)与试验结果基本吻合,并显著小于常规设计值。将各设计变量随机分布特征值与压力容器结构设计相结合,实现安全与经济的有效统一,为可靠性设计在FWRP压力容器上的应用与发展提供了依据。