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Fibre de carboneLe récipient à pression composite enroulement est un récipient à parois minces constituée d'une doublure hermétiquement scellée et d'une couche de borne à fibres à haute résistance, qui est principalement formée par l'enroulement des fibres et le processus de tissage. Comparé aux récipients de pression métallique traditionnels, la revêtement des récipients à pression composite sert de stockage, d'étanchéité et de protection de corrosion chimique, et la couche composite est principalement utilisée pour supporter la charge de pression interne. En raison de la résistance spécifique élevée et de la bonne conception des composites, les vaisseaux sous pression composites ont non seulement considérablement amélioré leur capacité de chargement de charge, mais ont également considérablement réduit la masse des vaisseaux par rapport aux vaisseaux de pression métallique traditionnels.
La couche intérieure du récipient sous pression en fibres est principalement une structure de revêtement, dont la fonction principale est d'agir comme une barrière d'étanchéité pour empêcher la fuite de gaz ou de liquides à haute pression stockés à l'intérieur et en même temps pour protéger la couche extérieure de la fibre. Cette couche ne sera pas corrodée par le matériau stocké en interne et la couche extérieure est une couche de blessure en fibre renforcée avec une matrice de résine, qui est principalement utilisée pour résister à la plupart des charges de pression dans le récipient de pression.
1. Structure des récipients sous pression en fibre
Il existe quatre principales formes structurelles de vaisseaux sous pression composites: cylindrique, sphérique, annulaire et rectangulaire. Un récipient cylindrique se compose d'une section de cylindre et de deux têtes. Les récipients de pression métallique sont transformés en formes simples avec des réserves de résistance en excès dans le sens axial. Les vaisseaux sphériques ont des contraintes égales dans les directions de chaîne et de trame sous pression interne et sont la moitié de la contrainte circonférentielle des vaisseaux cylindriques. La résistance du matériau métallique est égale dans toutes les directions, de sorte que le récipient sphérique en métal est conçu pour une résistance égale, et a la masse minimale lorsque le volume et la pression sont certains. L'état de force de conteneur sphérique est le plus idéal, la paroi du conteneur peut également être rendu le plus fin. Cependant, en raison de la plus grande difficulté de fabrication de conteneurs sphériques, généralement utilisés uniquement dans les vaisseaux spatiaux et autres occasions spéciales. Le conteneur en anneau dans la production industrielle est très rare, mais dans certaines occasions spécifiques ou a besoin de cette structure, par exemple, les véhicules spatiaux afin d'utiliser pleinement l'espace limité, utiliseront cette structure spéciale. Le conteneur rectangulaire doit se rencontrer principalement lorsque l'espace est limité, maximiser l'utilisation de l'espace et l'utilisation de structures, telles que les voitures de débardeur rectangulaires automobiles, les voitures de réservoir de chemin de fer, etc., ces conteneurs sont généralement des conteneurs à basse pression ou des conteneurs de pression atmosphérique et les exigences de qualité de la briquet, mieux c'est.
La complexité de la structure ducompositeNavire sous pression lui-même, le changement soudain de l'épaisseur de la tête et de la tête, de l'épaisseur et de l'angle variable de la tête, etc., apportent beaucoup de difficultés à la conception, à l'analyse, au calcul et au moulage. Parfois, les vaisseaux sous pression composites doivent non seulement être enroulés à différents angles et rapports de vitesse variable dans la partie tête, mais doivent également adopter différentes méthodes d'enroulement selon différentes structures. Dans le même temps, l'influence de facteurs pratiques tels que le coefficient de frottement doit être pris en compte. Par conséquent, seule une conception structurelle correcte et raisonnable peut guider correctement le processus de production d'enroulement des navires à pression composite, afin de produire des produits de récipient à pression composite légers qui répondent aux exigences de conception.
2. Matériau du récipient sous pression en fibres
En tant que partie de charge principale, la couche d'enroulement des fibres doit avoir une résistance élevée, un module élevé, une faible densité, une stabilité thermique et une bonne mouillabilité en résine, ainsi qu'une bonne procédure d'enroulement et une étanchéité uniforme du faisceau de fibres. Les fibres de renforcement couramment utilisées pour les récipients à pression composite légers comprennentfibres de carbone, Fibres Pbo,fibres de polyamine aromatiqueet fibres uhmwpe.