ştiri

Fibră de carbonRecipientul sub presiune compozit cu înfășurare este un recipient cu pereți subțiri, format dintr-o căptușeală ermetică etanșată și un strat de fibre înfășurate de înaltă rezistență, format în principal prin procesul de înfășurare și țesere a fibrelor. Comparativ cu recipientele sub presiune metalice tradiționale, căptușeala recipientelor sub presiune compozite servește ca stocare, etanșare și protecție împotriva coroziunii chimice, iar stratul compozit este utilizat în principal pentru a suporta sarcina internă de presiune. Datorită rezistenței specifice ridicate și a bunei proiectabilități a compozitelor, recipientele sub presiune compozite nu numai că și-au îmbunătățit considerabil capacitatea de încărcare, dar au redus și semnificativ masa recipientului în comparație cu recipientele sub presiune metalice tradiționale.
Stratul interior al vasului sub presiune înfășurat în fibre este în principal o structură de căptușeală, a cărei funcție principală este de a acționa ca o barieră de etanșare pentru a preveni scurgerea gazelor sau lichidelor de înaltă presiune stocate în interior și, în același timp, de a proteja stratul exterior înfășurat în fibre. Acest strat nu va fi corodat de materialul stocat intern, iar stratul exterior este un strat înfășurat în fibre armat cu o matrice de rășină, care este utilizată în principal pentru a rezista la majoritatea sarcinilor de presiune din vasul sub presiune.
1. Structura recipientelor sub presiune cu înfășurare în fibre
Există patru forme structurale principale de recipiente sub presiune compozite: cilindrice, sferice, inelare și dreptunghiulare. Un recipient cilindric este alcătuit dintr-o secțiune cilindrică și două chiulase. Recipientele metalice sub presiune sunt realizate în forme simple, cu rezerve de rezistență excesivă în direcția axială. Recipientele sferice au solicitări egale în direcțiile urzeală și bătătură sub presiune internă și reprezintă jumătate din tensiunea circumferențială a recipientelor cilindrice. Rezistența materialului metalic este egală în toate direcțiile, astfel încât recipientul sferic din metal este proiectat pentru o rezistență egală și are masa minimă atunci când volumul și presiunea sunt sigure. Starea de forță a recipientului sferic este cea mai ideală, peretele recipientului putând fi, de asemenea, realizat cel mai subțire. Cu toate acestea, din cauza dificultății mai mari în fabricarea recipientelor sferice, acestea sunt utilizate în general doar în nave spațiale și alte ocazii speciale. Recipientul inelar este foarte rar utilizat în producția industrială, dar în anumite ocazii specifice sau în cazul în care este nevoie de această structură, de exemplu, vehiculele spațiale, pentru a utiliza pe deplin spațiul limitat, se va utiliza această structură specială. Containerele dreptunghiulare sunt destinate în principal situațiilor în care spațiul este limitat, maximizând utilizarea spațiului și utilizând structuri, cum ar fi vagoanele cisternă dreptunghiulare pentru automobile, vagoanele cisternă pentru calea ferată etc., astfel de containere fiind în general containere de joasă presiune sau containere sub presiune atmosferică, iar cerințele de calitate sunt mai ușoare, cu atât mai bine.
Complexitatea structuriicompozitVasul sub presiune în sine, schimbarea bruscă a grosimii chiulasei și a chiulasei, grosimea și unghiul variabile ale chiulasei etc., aduc o mulțime de dificultăți în proiectare, analiză, calcul și turnare. Uneori, recipientele sub presiune compozite nu numai că trebuie înfășurate la unghiuri diferite și cu rapoarte de viteză variabile în porțiunea chiulasei, dar trebuie să adopte și metode diferite de înfășurare în funcție de structuri diferite. În același timp, trebuie luată în considerare influența factorilor practici, cum ar fi coeficientul de frecare. Prin urmare, numai un proiect structural corect și rezonabil poate ghida corect procesul de producție a înfășurării recipientelor sub presiune compozite, astfel încât să se producă produse compozite sub presiune ușoare care să îndeplinească cerințele de proiectare.
2. Materialul vasului sub presiune cu fibre înfășurate
Ca parte principală portantă, stratul de înfășurare a fibrelor trebuie să aibă rezistență ridicată, modul ridicat, densitate scăzută, stabilitate termică și o bună umectabilitate a rășinii, precum și o bună procesabilitate a înfășurării și o etanșeitate uniformă a fasciculului de fibre. Fibrele de armare utilizate în mod obișnuit pentru recipientele sub presiune compozite ușoare includfibre de carbonfibre PBO,fibre aromatice de poliaminăși fibre UHMWPE.