nouvelles

Fibre de carboneLe récipient sous pression composite bobiné est un récipient à parois minces composé d'une chemise hermétique et d'une couche de fibres enroulées à haute résistance, principalement obtenue par enroulement et tissage de fibres. Comparé aux récipients sous pression métalliques traditionnels, le revêtement des récipients sous pression composites assure le stockage, l'étanchéité et la protection contre la corrosion chimique, tandis que la couche composite sert principalement à supporter la charge de pression interne. Grâce à leur résistance spécifique élevée et à leur excellente conception, les récipients sous pression composites ont non seulement considérablement amélioré leur capacité de charge, mais ont également considérablement réduit leur masse par rapport aux récipients sous pression métalliques traditionnels.
La couche interne du récipient sous pression à enroulement de fibres est principalement constituée d'une structure de revêtement, dont la fonction principale est de servir de barrière d'étanchéité pour empêcher les fuites de gaz ou de liquides à haute pression stockés à l'intérieur, tout en protégeant la couche externe à enroulement de fibres. Cette couche est résistante à la corrosion par le matériau stocké à l'intérieur, tandis que la couche externe, à enroulement de fibres renforcé par une matrice de résine, est principalement utilisée pour résister à la plupart des charges de pression dans le récipient sous pression.
1. Structure des récipients sous pression à fibres enroulées
Il existe quatre principales formes structurelles de récipients sous pression composites : cylindriques, sphériques, annulaires et rectangulaires. Un récipient cylindrique est constitué d'une section cylindrique et de deux fonds. Les récipients sous pression métalliques sont de formes simples avec des réserves de résistance excédentaires dans le sens axial. Les récipients sphériques présentent des contraintes égales en chaîne et en trame sous pression interne, et représentent la moitié de la contrainte circonférentielle des récipients cylindriques. La résistance du matériau métallique étant uniforme dans toutes les directions, le récipient sphérique en métal est conçu pour une résistance égale et présente une masse minimale lorsque le volume et la pression sont déterminés. L'état de force du récipient sphérique est idéal, et sa paroi peut également être la plus fine possible. Cependant, en raison de la plus grande difficulté de fabrication des récipients sphériques, ils sont généralement réservés aux engins spatiaux et autres applications spécifiques. Les récipients annulaires sont très rares dans la production industrielle, mais dans certaines situations spécifiques ou nécessitant cette structure, par exemple pour les véhicules spatiaux, cette structure spéciale est utilisée pour exploiter pleinement l'espace limité. Le conteneur rectangulaire est principalement destiné à répondre aux besoins lorsque l'espace est limité, à maximiser l'utilisation de l'espace et l'utilisation de structures, telles que les wagons-citernes rectangulaires pour automobiles, les wagons-citernes pour chemins de fer, etc. Ces conteneurs sont généralement des conteneurs à basse pression ou des conteneurs à pression atmosphérique et les exigences de qualité sont les plus légères.
La complexité de la structure de lacompositeLes variations soudaines d'épaisseur du fond et de l'extrémité, ainsi que la variabilité de l'épaisseur et de l'angle du fond, compliquent considérablement la conception, l'analyse, le calcul et le moulage des récipients sous pression composites. Parfois, les récipients sous pression composites doivent non seulement être bobinés selon des angles et des vitesses variables au niveau de la tête, mais aussi adopter des méthodes de bobinage différentes selon leur structure. L'influence de facteurs pratiques tels que le coefficient de frottement doit également être prise en compte. Par conséquent, seule une conception structurelle correcte et raisonnable peut guider correctement le processus de bobinage des récipients sous pression composites, afin de produire des produits légers et conformes aux exigences de conception.
2. Matériau du récipient sous pression à fibres enroulées
En tant que pièce porteuse principale, la couche d'enroulement de fibres doit présenter une résistance élevée, un module élevé, une faible densité, une stabilité thermique et une bonne mouillabilité de la résine, ainsi qu'une bonne aptitude à l'enroulement et une étanchéité uniforme des faisceaux de fibres. Parmi les fibres de renforcement couramment utilisées pour les récipients sous pression composites légers, on peut citerfibres de carbone, Fibres PBO,fibres de polyamine aromatiqueet des fibres UHMWPE.