机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2013年
12期
60-65
,共6页
陈启军%李成%铁瑛%刘坤良
陳啟軍%李成%鐵瑛%劉坤良
진계군%리성%철영%류곤량
复合材料飞轮%三维逐渐损伤%有限元法%缠绕预应力
複閤材料飛輪%三維逐漸損傷%有限元法%纏繞預應力
복합재료비륜%삼유축점손상%유한원법%전요예응력
Composite flywheel%Three-dimensional progressive damage%Finite element method%Winding prestress
基于三维逐渐损伤理论,采用刚度衰减模型来预测三维复合材料飞轮转子的渐进失效特性,并与已有参考文献进行比对,验证模型的正确性.模型考虑的失效形式主要包括四种:纤维断裂,基体开裂,分层和基纤剪切失效.采用有限元法中的牛顿-拉普森非线性迭代算法进行三维渐进失效分析,分析不同缠绕预应力下飞轮的失效过程,并进行对比分析.计算结果表明,转子的失效首先发生在飞轮的中部,单元发生基体开裂失效,随着转速的提高,单元发生纤维断裂,导致飞轮在外径处发生爆破失效.缠绕过程中对纤维束施加预应力能提高飞轮的初始失效转速.在整个损伤过程中没有出现单元分层失效和剪切失效.
基于三維逐漸損傷理論,採用剛度衰減模型來預測三維複閤材料飛輪轉子的漸進失效特性,併與已有參攷文獻進行比對,驗證模型的正確性.模型攷慮的失效形式主要包括四種:纖維斷裂,基體開裂,分層和基纖剪切失效.採用有限元法中的牛頓-拉普森非線性迭代算法進行三維漸進失效分析,分析不同纏繞預應力下飛輪的失效過程,併進行對比分析.計算結果錶明,轉子的失效首先髮生在飛輪的中部,單元髮生基體開裂失效,隨著轉速的提高,單元髮生纖維斷裂,導緻飛輪在外徑處髮生爆破失效.纏繞過程中對纖維束施加預應力能提高飛輪的初始失效轉速.在整箇損傷過程中沒有齣現單元分層失效和剪切失效.
기우삼유축점손상이론,채용강도쇠감모형래예측삼유복합재료비륜전자적점진실효특성,병여이유삼고문헌진행비대,험증모형적정학성.모형고필적실효형식주요포괄사충:섬유단렬,기체개렬,분층화기섬전절실효.채용유한원법중적우돈-랍보삼비선성질대산법진행삼유점진실효분석,분석불동전요예응력하비륜적실효과정,병진행대비분석.계산결과표명,전자적실효수선발생재비륜적중부,단원발생기체개렬실효,수착전속적제고,단원발생섬유단렬,도치비륜재외경처발생폭파실효.전요과정중대섬유속시가예응력능제고비륜적초시실효전속.재정개손상과정중몰유출현단원분층실효화전절실효.
