采用有限元數(shù)值分析 ,分析了復(fù)合材料飛輪內(nèi)部應(yīng)力及應(yīng)變 ,并結(jié)合復(fù)合材料纏繞成型工藝 ,提出一種新的復(fù)合材料飛輪分層結(jié)構(gòu)。利用張力纏繞成型的分層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料飛輪 ,最高轉(zhuǎn)速可從 2 86 6 2r/min提高到6 30 5 7r/min。

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【部分圖文】：

圖1圓環(huán)飛輪內(nèi)外半徑比與儲(chǔ)能總量無量綱比值的關(guān)系曲線

由公式(1)可得圓環(huán)飛輪的內(nèi)、外半徑比kr(kr=ri/ro)與此kr值時(shí)的儲(chǔ)能總量與最大能量的比值k的無量綱關(guān)系曲線(見圖1)。圖1　圓環(huán)飛輪內(nèi)外半徑比與儲(chǔ)能總量無量綱比值的關(guān)系曲線第3期20　　　纖維復(fù)合材料No.32004年9月FIBERCOMPOSITESSep.,20....

圖2圓環(huán)飛輪斷面尺寸

所以確定k=0.5。取k=0.5時(shí),圓環(huán)內(nèi)徑ri=0.05m,圓環(huán)飛輪尺寸見圖2。圖2　圓環(huán)飛輪斷面尺寸2.2　飛輪材料的選擇E-玻纖具有良好的性能和較高的性價(jià)比。材料選用E-玻纖/環(huán)氧樹脂,性能見表1[2]。表1　E-玻纖/環(huán)氧復(fù)合材料性能　縱向彈性模量　Eθ=38.6GPa　....

圖3張力與成型壓力的關(guān)系R·a·p

消飛輪旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的徑向應(yīng)力。4.1　纖維纏繞張力與成型壓力的關(guān)系如圖3,半徑為R的圓柱,外層纏繞n層纖維,纖維的纏繞張力為F(N),纖維因受拉產(chǎn)生的成型壓力為p(MPa)。它們之間的關(guān)系[3]:圖3　張力與成型壓力的關(guān)系　　F=R·a·pn(3)式中a為單束纖維的寬度。設(shè)單束纖維....

圖4中心層節(jié)點(diǎn)應(yīng)力分布曲線

4.2　連續(xù)固化飛輪的最高轉(zhuǎn)速纏繞過程中,外側(cè)各層纖維對(duì)內(nèi)層纖維都會(huì)產(chǎn)生壓力,中心層應(yīng)力分布曲線如圖4。圖4中:σ′r為成型壓力對(duì)圓環(huán)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的徑向應(yīng)力;σ′θ為成型壓力對(duì)圓環(huán)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的環(huán)向應(yīng)力。根據(jù)第40層單元內(nèi)側(cè)節(jié)點(diǎn),在ω為某一值ω0時(shí)的徑向應(yīng)力值σ(0)r40,確定....

本文編號(hào)：4007569