Вугляроднае валакноКампазітны сасуд пад ціскам з абмоткай — гэта танкасценны сасуд, які складаецца з герметычна запячатанай абалонкі і высокатрывалага пласта з валакна, які ў асноўным утвораны працэсам абмоткі і пляцення валакна. У параўнанні з традыцыйнымі металічнымі сасудамі пад ціскам, абалонка кампазітных сасудаў пад ціскам служыць для захоўвання, герметызацыі і хімічнай абароны ад карозіі, а кампазітны пласт у асноўным выкарыстоўваецца для вытрымкі ўнутранай нагрузкі пад ціскам. Дзякуючы высокай удзельнай трываласці і добрай праектаванасці кампазітаў, кампазітныя сасуды пад ціскам не толькі значна палепшылі сваю грузападымальнасць, але і значна знізілі масу сасуда ў параўнанні з традыцыйнымі металічнымі сасудамі пад ціскам.
Унутраны пласт валаконна-абматанага сасуда пад ціскам у асноўным уяўляе сабой абліцавальную структуру, асноўная функцыя якой заключаецца ў тым, каб выконваць ролю герметычнага бар'ера для прадухілення ўцечкі газаў або вадкасцей пад высокім ціскам, якія захоўваюцца ўнутры, і адначасова абараняць вонкавы валаконна-абматаны пласт. Гэты пласт не будзе падвяргацца карозіі ад матэрыялу, які захоўваецца ўнутры, а вонкавы пласт уяўляе сабой валаконна-абматаны пласт, узмоцнены смаляной матрыцай, якая ў асноўным выкарыстоўваецца для вытрымання большасці нагрузак пад ціскам у сасуде пад ціскам.
1. Структура сасудаў пад ціскам з валаконна-аматаных валакністых намотак
Існуюць чатыры асноўныя структурныя формы кампазітных сасудаў пад ціскам: цыліндрычныя, сферычныя, кальцавыя і прамавугольныя. Цыліндрычны сасуд складаецца з цыліндрычнай часткі і двух вечкаў. Металічныя сасуды пад ціскам вырабляюцца простых формаў з дадатковымі запасамі трываласці ў восевым кірунку. Сферычныя сасуды маюць аднолькавыя напружанні ў напрамках асновы і ўтка пад унутраным ціскам і ўдвая меншыя за акружныя напружанні цыліндрычных сасудаў. Трываласць металічнага матэрыялу аднолькавая ва ўсіх напрамках, таму сферычны кантэйнер з металу разлічаны на аднолькавую трываласць і мае мінімальную масу пры пэўных аб'ёме і ціску. Сферычны кантэйнер мае найбольш ідэальны стан сілы, сценкі кантэйнера таксама можна зрабіць самымі тонкімі. Аднак з-за большай складанасці ў вырабе сферычных кантэйнераў яны звычайна выкарыстоўваюцца толькі ў касмічных караблях і іншых асаблівых выпадках. Кольцавы кантэйнер у прамысловай вытворчасці сустракаецца вельмі рэдка, але ў некаторых канкрэтных выпадках або пры неабходнасці такой канструкцыі, напрыклад, у касмічных караблях, каб максімальна выкарыстаць абмежаваную прастору, будзе выкарыстоўвацца гэтая спецыяльная канструкцыя. Прастакутны кантэйнер у асноўным выкарыстоўваецца, калі прастора абмежаваная, максімальна выкарыстоўваць прастору і выкарыстоўваць канструкцыі, такія як аўтамабільныя прастакутныя цыстэрны, чыгуначныя цыстэрны і г.д. Такія кантэйнеры звычайна з'яўляюцца кантэйнерамі нізкага ціску або кантэйнерамі атмасфернага ціску, і патрабаванні да якасці лягчэйшыя, тым лепшыя.
Складанасць структурыкампазітныСам сасуд пад ціскам, рэзкая змена таўшчыні верхняй часткі і верхняй часткі, зменная таўшчыня і кут нахілу верхняй часткі і г.д. ствараюць шмат цяжкасцей пры праектаванні, аналізе, разліку і фармаванні. Часам кампазітныя сасуды пад ціскам неабходна не толькі намотваць пад рознымі вугламі і зменнымі суадносінамі хуткасцей у верхняй частцы, але і выкарыстоўваць розныя метады намотвання ў залежнасці ад канструкцыі. У той жа час неабходна ўлічваць уплыў практычных фактараў, такіх як каэфіцыент трэння. Такім чынам, толькі правільная і разумная канструкцыя можа правільна кіраваць працэсам намотвання вытворчасці кампазітных сасудаў пад ціскам, каб вырабляць лёгкія вырабы з кампазітных сасудаў пад ціскам, якія адпавядаюць патрабаванням канструкцыі.
2. Матэрыял сасуда пад ціскам з валакністай абмоткай
Як асноўная апорная частка, пласт абмоткі валакна павінен мець высокую трываласць, высокі модуль пругкасці, нізкую шчыльнасць, тэрмічную стабільнасць і добрую змочвальнасць смалой, а таксама добрую апрацоўвальнасць абмоткі і раўнамерную шчыльнасць пучка валакна. Звычайна выкарыстоўваюцца армуючыя валакна для лёгкіх кампазітных сасудаў пад ціскам, такія яквугляродныя валокны, валокны ПБО,араматычныя поліамінавыя валокныі валокны звышвысокамолекулярного поліэтылену (UHMWPE).
Час публікацыі: 11 лютага 2025 г.