Xác định biên dạng và chiều dày đáy bình áp lực composite trực hướng được quấn phi trắc địa
21 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FEE.2024.177-183Từ khóa:
Bình áp lực; Composite; Biên dạng đáy; Chiều dày vỏ; Quấn phi trắc địa.Tóm tắt
Trong kỹ thuật quấn bình áp lực composite, quấn phi trắc là kỹ thuật rải sợi theo qũy đạo chệch với đường trắc địa (đường ngắn nhất nối hai điểm trên bề mặt vỏ) một khoảng cách nhất định, nhưng vẫn đảm bảo sợi không trượt trên bề mặt vỏ. Kỹ thuật này được áp dụng trong quấn bình áp lực có bán kính lỗ cực của hai đáy khác nhau. Đối với vỏ trụ composite có đáy, hai bài toán quan trọng là: 1- xác định biên dạng đáy; 2- xác định chiều dày lớp vỏ composite. Bài báo này trọng tâm xây dựng mô hình toán để xác định hai bài toán trên dựa trên giả thiết vật liệu composite là trực hướng, trong đó, bài toán xác định biên dạng đáy dựa trên ba điều kiện: 1- hình dạng cân bằng, 2- không trượt sợi, 3- năng lượng biến dạng cực tiểu; còn bài toán xác định chiều dày được thực hiện nhờ sử dụng tiêu chuẩn bền Tsai-Wu. Kết quả là cơ sở cho tính toán kết cấu-công nghệ quấn phi trắc địa bình áp lực composite.
Tài liệu tham khảo
[1]. V. V. Vasiliev, “Composite pressure vessels- analysis, design, and manufacturing”, Virginia, USA: Bull Ridge Publishing, Blacksburg, (2009).
[2]. C. C. Liang et al., “Optimum design of dome contour for filament-wound composite pressure vessels based on a shape factor”, Composite Structures, 58(4), pp.469-482, (2002). DOI: https://doi.org/10.1016/S0263-8223(02)00136-8
[3]. V. V. Vasiliev and A. A. Krikanov, “New generation of filament-wound composite pressure vessels for commercial applications”, Composite Structures, 62(3), pp.449-459, (2003). DOI: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2003.09.019
[4]. L. Zu et al., “Design of filament-wound domes based on continuum theory and non-geodesic roving trajectories”, Composites: Part A, 41, pp.1312–1320, (2010). DOI: https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2010.05.015
[5]. T. N. Thanh và cộng sự, “Tính toán các thông số công nghệ quấn bình cao áp hình trụ từ vật liệu compozit”, Tạp chí Nghiên cứu khoa học và công nghệ quân sự, (2011).
[6]. T. T. Thanh Vân và cộng sự, “Xây dựng mô hình tính toán cho thiết kế biên dạng bình composite được quấn theo đường phi trắc địa”, Tạp chi khoa học và công nghệ Hàng Hải, 8, pp.9-11, (2020).
[7]. Đ. V. Hiến và cộng sự, “Biên dạng đáy vỏ compozit dạng trụ lỗ cực hở nhận được bằng phương pháp quấn phẳng”, Tạp chí Nghiên cứu khoa học và công nghệ quân sự, (2020).
[8]. D. V. Hien, T. N. Thanh et al., “Design of planar wound composite vessel based on preventing slippage tendency of fibers”, Composite Structures, 254, (2020). DOI: https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2020.112854
[9]. Đ. V. Hiến và T. N. Thanh, “Biên dạng đáy vỏ trụ composite dị hướng nhận được bằng phương pháp quấn trắc địa”, Hội nghị KH toàn quốc về CHVR lần thứ XV, (2021).
[10]. D. V. Hien and T. N. Thanh, “Prediction of material thickness on dome of geodesic wound orthotropic composite vessel”, Journal of Military science and technology, 83, pp.95-102, (2022). DOI: https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.83.2022.95-102
[11]. R. M. Jones, “Mechanics of composite materials”, McGRAW-Hill Co, (1975). DOI: https://doi.org/10.1115/1.3423688
[12]. V. V. Vasiliev, E.V. Morozov, “Mechanics and analysis of composite materials”, UK: Elsevier, (2001).
[13]. S. W. Tsai and E. M. Wu, “A general theory of strength for anisotropic materials”, J Compos Mater 5(1), (1971). DOI: https://doi.org/10.1177/002199837100500106
[14]. A. A. Krikanov, “Refined thickness of filament wound shells”, Science and Engineering of Composite Materials 10 (4), (2002). DOI: https://doi.org/10.1515/SECM.2002.10.4.241
