玻璃钢电缆管箱--纤维缠绕球

这类结构可给出另一种平衡网格系统。从某些方面来看，它比带封头的圆筒容器简单。这种球须由沿球面各方向都均匀分布的大圆缠绕组成。实际上，这种大圆缠绕的分布要受到一定的限制，因为球面上总是留有极孔的。

必须使球面上的网格系统在所有方向上强度都相同。这类网格系统的最简单形式是使一半纤维沿着任一个选定的方向排列，而另一半纤维则与前一半纤维相垂直。这种排列方法使网格系统的强度是平行纤维系统强度的一半[121。偏球体（oblated spheroid）实际设计参数表明，如单就？压力容器的比强度而言，球形是最优的几何形状，而玻璃钢又是一种最好的基本材料。对球形作某些修改后，可提高容器的效率[131。一种修改方法是在绕型设计中，使纤维只承受单向荷载。在这类结构中，一般认为纤维处于相等的张力状态，故称之为等张力体（isotensoid）结构。这种修改后的球体称为扁球体、椭球体（ovaloid）或椭圆体（ellipsoid）。

等张力体所谓等张力是指压力容器上的全部纤维都承受相等的应力。等张力体的封头形状由椭圆积分决定，该椭圆积分式很容易用计算机解出。等张力体的设计参数只有一个，即极孔直径与容器直径之比。这个比值就确定了封头缠绕角的变化。容器在承受荷载时，各个方向上的应变相同，因而不产生弯曲应力或间断应力。这种封头的特点是极轴短，赤道直径较大。纤维大致上是按极轴方向排列的，缠绕角大小取决于由封头上的极孔直径。采用这种封头的火箭发动机壳体，其复合材料的实际强度已达2×10磅/时2。其他回转体●容器[14）在这种纤维缠绕回转体压力容器中，构成容器的两组纤维是相对子午线对称排列的。对于这类容器，纤维排列必须满足两个基本要求：

（1）每一点都处于静力平衡状态、由此确定了两组纤维间的夹角；

（2）纤维在容器表面上很稳定，这就要求纤维必须排列在容器表面的短程线上。当容器形状已经确定之后，这两项要求通常是互相矛盾的。为了解决这个矛盾，最好是根据荷载平衡和纤维稳定这两个要求确定容器封头的几何形状，而不是让已经确定的几何形状满足这两个要求。