новини

Въглеродни влакнаСъдът под налягане с навиване от композитен материал е тънкостенен съд, състоящ се от херметически затворена облицовка и високоякостен слой от влакна, който е образуван главно чрез процес на навиване и тъкане на влакна. В сравнение с традиционните метални съдове под налягане, облицовката на композитните съдове под налягане служи за съхранение, уплътняване и химическа защита от корозия, а композитният слой се използва главно за поемане на вътрешното натоварване от налягане. Благодарение на високата специфична якост и добрата проектируемост на композитите, композитните съдове под налягане не само значително са подобрили товароносимостта си, но и значително са намалили масата на съда в сравнение с традиционните метални съдове под налягане.
Вътрешният слой на съда под налягане, навит с влакна, е основно облицовъчна структура, чиято основна функция е да действа като уплътнителна бариера, за да предотврати изтичането на газове или течности под високо налягане, съхранявани вътре, и същевременно да предпазва външния слой, навит с влакна. Този слой не корозира от съхранявания вътре материал, а външният слой е слой, навит с влакна, подсилен със смолна матрица, който се използва главно за издържане на повечето натоварвания под налягане в съда под налягане.
1. Структура на съдове под налягане, навити с влакна
Съществуват четири основни структурни форми на композитни съдове под налягане: цилиндрични, сферични, пръстеновидни и правоъгълни. Цилиндричният съд се състои от цилиндрична секция и две дъна. Металните съдове под налягане са изработени в прости форми с излишни резерви за якост в аксиална посока. Сферичните съдове имат еднакви напрежения в посока на основата и вътъка под вътрешно налягане и са наполовина по-малко от периферното напрежение на цилиндричните съдове. Якостта на металния материал е еднаква във всички посоки, така че сферичният контейнер, изработен от метал, е проектиран за еднаква якост и има минимална маса, когато обемът и налягането са определени. Силовото състояние на сферичния контейнер е най-идеално, а стената на контейнера може да бъде направена и най-тънка. Поради по-голямата трудност при производството на сферични контейнери обаче, те обикновено се използват само в космически кораби и други специални случаи. Пръстеновидният контейнер в промишленото производство е много рядък, но в някои специфични случаи или при нужда от тази структура, например космически кораби, за да се използва пълноценно ограниченото пространство, ще се използва тази специална структура. Правоъгълните контейнери се използват главно, когато пространството е ограничено, за да се максимизира използването на пространството и използването на конструкции, като например правоъгълни автомобилни цистерни, железопътни цистерни и др. Такива контейнери обикновено са контейнери с ниско налягане или контейнери с атмосферно налягане, а изискванията за качество са по-леки, толкова по-добри.
Сложността на структурата накомпозитенСамият съд под налягане, внезапната промяна в дебелината на горната част и горната част, променливата дебелина и ъгъл на горната част и др., създават много трудности при проектирането, анализа, изчисляването и формоването. Понякога композитните съдове под налягане не само трябва да се навиват под различни ъгли и променливи съотношения на скоростта в горната част, но и да се използват различни методи на навиване според различните конструкции. В същото време трябва да се вземе предвид влиянието на практически фактори, като коефициент на триене. Следователно, само правилният и разумен структурен дизайн може правилно да насочи процеса на навиване на композитни съдове под налягане, така че да се получат леки композитни съдове под налягане, които отговарят на проектните изисквания.
2. Материал на съда под налягане, оплетен с влакна
Като основна носеща част, слоят от влакнести влакна трябва да има висока якост, висок модул, ниска плътност, термична стабилност и добра омокряемост на смолата, както и добра обработваемост на намотката и равномерна стегнатост на снопа влакна. Често използваните армиращи влакна за леки композитни съдове под налягане включватвъглеродни влакна, PBO влакна,ароматни полиаминови влакнаи UHMWPE влакна.