Угљенична влакнаКомпозитна посуда под притиском са намотавањем је посуда са танким зидом која се састоји од херметички затворене облоге и слоја влакана високе чврстоће, који је углавном формиран поступком намотавања и ткања влакана. У поређењу са традиционалним металним посудама под притиском, облога композитних посуда под притиском служи за складиштење, заптивање и хемијску заштиту од корозије, а композитни слој се углавном користи за ношење унутрашњег оптерећења притиском. Због високе специфичне чврстоће и добре пројектованости композита, композитне посуде под притиском су не само значајно побољшале своју носивост, већ су и значајно смањиле масу посуде у поређењу са традиционалним металним посудама под притиском.
Унутрашњи слој посуде под притиском са влакнима је углавном облоге, чија је главна функција да делује као заптивна баријера како би се спречило цурење гасова или течности под високим притиском које се складиште унутра, а истовремено да заштити спољашњи слој са влакнима. Овај слој неће бити кородиран унутрашњим материјалом, а спољашњи слој је слој са влакнима ојачан матрицом од смоле, који се углавном користи да издржи већину оптерећења притиска у посуди под притиском.
1. Структура посуда под притиском намотаних влакнима
Постоје четири главна структурна облика композитних посуда под притиском: цилиндричне, сферне, прстенасте и правоугаоне. Цилиндрична посуда се састоји од цилиндричног дела и два поклопца. Металне посуде под притиском су направљене у једноставним облицима са вишком резерве чврстоће у аксијалном правцу. Сферне посуде имају једнаке напоне у правцу основе и потке под унутрашњим притиском и упола су мање од обимног напона цилиндричних посуда. Чврстоћа металног материјала је једнака у свим правцима, тако да је сферна посуда направљена од метала пројектована за једнаку чврстоћу и има минималну масу када су запремина и притисак одређени. Стање силе сферне посуде је најидеалније, а зид посуде може бити и најтањи. Међутим, због веће потешкоће у производњи сферних посуда, генерално се користе само у свемирским летелицама и другим посебним приликама. Прстенасти контејнер у индустријској производњи је веома редак, али у неким специфичним приликама или када је потребна ова структура, на пример, свемирске летелице, како би се у потпуности искористио ограничени простор, користиће ову посебну структуру. Правоугаони контејнер се углавном користи када је простор ограничен, максимално користи простор и користи конструкције, као што су аутомобилске правоугаоне цистерне, железничке цистерне итд. Такви контејнери су генерално контејнери ниског притиска или контејнери атмосферског притиска, а захтеви за квалитет су бољи, што су лакши.
Сложеност структурекомпозитнисама посуда под притиском, нагла промена дебљине главе и самог дела посуде, променљива дебљина и угао главе итд., доносе много потешкоћа у пројектовању, анализи, прорачуну и обликовању. Понекад, композитне посуде под притиском не само да треба да се намотавају под различитим угловима и променљивим односима брзина у делу главе, већ и да се усвоје различите методе намотавања у складу са различитим структурама. Истовремено, мора се узети у обзир утицај практичних фактора као што је коефицијент трења. Стога, само исправан и разуман структурни дизајн може правилно водити процес производње намотавања композитних посуда под притиском, како би се произвели лагани производи од композитних посуда под притиском који испуњавају захтеве пројектовања.
2. Материјал посуде под притиском намотане влакнима
Као главни део који носи оптерећење, слој намотавања влакана мора имати високу чврстоћу, висок модул, ниску густину, термичку стабилност и добру влажност смоле, као и добру обрадивост намотавања и равномерну затегнутост снопа влакана. Уобичајено коришћена арматурна влакна за лагане композитне посуде под притиском укључујуугљенична влакна, ПБО влакна,ароматична полиаминска влакна, и UHMWPE влакна.
Време објаве: 11. фебруар 2025.