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玻璃钢泵----双网格和多网格系统
编辑 :

恒德环保科技

时间 : 2022-03-29 20:46 浏览量 : 131

玻璃钢泵----双网格和多网格系统

这类结构包含两个或更多的缠绕系统,每一种缠绕系统都具有特定的缠绕角。这类缠绕结构有许多优点。球形容器要求很多个均匀分布在表面上的大圆,这些大圆和极轴成一定角度,并且沿着表面以一定间隔排列。这一组和极轴成一定角度并均匀排列的大圆就是所谓的一个缠绕系统,它具有给定的缠绕角。带椭球封头的圆筒形压力容器,其圆筒段是由低螺旋角缠绕系统和环向缠绕系统组成。低螺旋缠绕系统能形成整体封头和承受纵向力;环向缠绕则用来平衡环向荷载。还有另外一种双网格系统,它和上述压力容器的圆筒段很类似。它可以承受压缩或弯曲。由低螺旋角缠绕系统承受的纵向力必须为相反的应力和环向缠绕所平衡。这种压力圆筒中最常用的是任意两种螺旋形缠绕组合的双网格系统。

多网格系统的处理方法和双网格系统相似。当整个系统共同工作时,总的环向强度就是各组成系统的环向强度的总和。

简化网格分析可以假定全部荷载均由纤维承担。在使用这种分析方法时,还应作如下假定:

(1)玻璃纤维和树脂是均质的和弹性的。

(2)玻璃纤维是各向异性的,即具有方向性。

(3)在整个纤维缠绕结构中,树脂只起均匀传递应力的作用。

(4)与玻璃纤维的强度相比,树脂的强度可以略而不计。

(5)树脂的最大容许应变比玻璃纤维的最大容许应变大。

事实上,只要树脂选得适当,这个假定就是完全正确的。当所选树脂的弹性模量比玻璃纤维低得多的时候,就能保证结构的破坏是由玻璃纤维破坏不是由树脂破坏引起的,因此结构效率最高。

图7-10是作用在每一时宽(垂直于纤维方向)纤维上的力系的单元体。符号和脚标的含意如下[10]:

脚标“hel”表示螺旋缠绕

脚标“ho”表示环向缠绕

F——沿纤维方向的合力

Pg——每股纤维所承受的力

Fn。——每时纱片宽度上的环向力

FH。——每时纱片宽度上的环向合力

Fx——每时纱片宽度上的纵向合力

ơn。――环向应力

L——纵向应力

S——每一时宽的一层纱片里的纤维股数。由于纱片是一层挨一层排列的,并不发生重迭,因而螺旋缠绕和环向缠绕的S值均相同。即S1e1=Sho

A-——玻璃纤维截面积

L——层数,完成一次螺旋缠绕形成二层纱片,而一次环向缠绕只形成一层

e——一股纱片的宽度

t——厚度

a———缠绕角

沿着螺旋缠绕纤维方向的合力为:

F=F SneiLhoI

环向方向的分量为:

Fho==FgShelLheI sin2 a

(66)

由于玻璃纤维具有单向特性,故引进了sina,如把面积和

力按环向方向分解,就不难看出sin2a的理由。同样的,由环向

缠绕所承受的环向力为:

FaShoLno

(67 )

环向合力为上述两个力的迭加:

FHo=F gShei Ihei sin2a+FgShoLho

(68)

(没有考虑树脂的强度,因为它太小,只有3×10·磅/时左右)用类似的方式也可以求出纵向力来。很显然,环向缠绕不能承受纵向力,故纵向力为:

FL=FgSheJ LreiCos2a

(69)

必须指出,如材料是均质的,则压力容器圆筒段的环向应力是纵向应力的两倍


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