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复合材料空心飞轮多环套装整体变形及应力简化精细分析

秦勇 , 夏源明 , 毛天祥

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.05.018

采用多环过盈装配是解决复合材料飞轮径向强度过低的有效途径之一.本文作者采用平面应力简化模型,提出了计及过盈配合后变形导致实际过盈量增大计算飞轮套装后的初终应力分布的方法;提出了基于叠加原理计算多环过盈装配旋转飞轮应力的方法;提出了保证飞轮旋转时配合界面不脱离的相关临界转速的概念和计算方法.算例分析表明:过盈配合后的变形对初终应力的影响不能忽略;过盈量和套装环数与飞轮的初终应力和相关临界转速有密切的关系.

关键词: 复合材料飞轮 , 过盈量 , 径向强度 , 相关临界转速

纤维束张紧力缠绕复合材料飞轮的预应力简化分析

秦勇 , 夏源明 , 毛天祥

复合材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-3851.2003.06.017

在纤维束缠绕时施加张紧力,使得固化成型后的飞轮内部形成一定的预加径向压应力,这是提高飞轮径向强度的有效方法之一.基于过盈配合的思想建立了计算张紧力缠绕导致的复合材料飞轮内部预应力和变形的简化模型和方法.通过算例分析发现:等张力缠绕产生的环向应力在半径方向上先减小后增大,径向压应力不断变小;变张力缠绕过程中,张紧力由小逐渐变大时,飞轮的径向压应力增大,径向强度提高;飞轮设计中仅仅依靠张紧力缠绕是不够的,还必须和固化成型后的厚壁筒之间的过盈套装一起来设计合理的径向预加压应力.

关键词: 复合材料飞轮 , 张紧力 , 缠绕 , 过盈配合 , 径向强度

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