纤维缠绕复合管材短期爆破压力理论分析

作者：丁宝,卢晓英,花艺舫,李晓峰,苑会林,张胜,孙彦虎,李洪飞

摘要：根据一定的假设和简化构建了理论爆破压力的计算模型,并通过力学平衡法推导出纤维增强复合管材的理论短期爆破压力计算公式,然后对不同缠绕角度涤纶纤维增强高密度聚乙烯管材进行短期爆破压力测试。由实测数值与理论计算结果的偏差可知,纤维层的环向方向各层纤维受力不均不能忽略,需要对理论公式进行修正,与实测数据进行对比发现,修正公式计算结果最大误差为1.12%,可准确预测爆破压力。不同缠绕角度的计算结果表明,随着纤维缠绕角度增大,短期爆破压力先增大后减小,该管材在最大短期爆破压力时对应的缠绕角度为最佳缠绕角度,其值为60.05°。

发文机构：北京化工大学材料科学与工程学院

关键词：纤维增强复合管短期爆破压力缠绕角度修正计算模型最佳缠绕角度fiber reinforced composite pipeshort-term burst pressurewinding anglemodified calculation modelthe best winding angle

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