广东玻璃钢化粪池,强度校核和检验压力

对应用网格理论对压力容器进行了计算，定出了初步的缠绕层数。还需要按多层板（见第五章）校核各缠绕层中应力，并建议压力检验。

作为例子，用上面的零周向应力封头的圆筒形容器的筒体部分为例。在筒体部分总共有40个缠绕层，其中a=sin=10.275有12层，a=sin-10.34有4层，a=sin-10.465有2层，a=90°有22层，它们的厚度依次为0.3t，0.11，0.051，0.55t。总厚度从纤维用量和树脂含量确定，每层每厘米排13根40支/20股纱，每层的纤维厚度为校核各层应力和强度时。需要知道纤维缠绕层的弹性常数和强度极限，这些数据需要通过实测确定，为了便于说明，使用了下面一组数据：

经向弹性模量EL=4.78×10公斤/厘米

纬向弹性模量Ex=1.05×10公斤/厘米

G=5×104公斤/厘米

剪弹性模量泊松比HLT=0.27经向极限强度osL=6800公斤/厘米

纬向极限强度oar=500公斤/厘米

剪切极限强度TaLr=400公斤/厘米

按照（5·2-5）式计算各缠绕层的刚度矩阵元C：

对包络圈x。=2.75厘米的缠绕层有

C11=1.12×105公斤/厘米：C1==0.57×105公斤/厘米C14=±0.125×105公斤/厘米 C1ュ=4.34×105公斤/厘米

C2a=±0.875×105公斤/厘米:Cu=0.797×105公斤/厘米

对包络圈x。=3.40厘米的缠绕层

C11=1.21×105公斤/厘米=C12=0.63×106公斤/厘米

Ca=±0.194×108公斤/厘米 C11=4.07×105公斤/厘米

C2μ=±1.02×108公斤/厘米＝ Cu=0.92×108公斤/厘米

对包络圈x。=4.65厘米的缠绕层

C11=1.32×10公斤/厘米=Ci2=0.855×105公斤/厘米*C14=±0.375×105公斤/厘米：C1a=3.48×105公斤/厘米

C24=±1.18×106公斤/厘米 C44=1.18×10°公斤/厘米

对周向缠绕层

C11=4.85×106公斤/厘米 C:=0.287×105公斤/厘米

C14=C14=0C22=1.07×10*公斤/厘米C4&=0.5×10公斤/厘米

按照（5·4-3）式求出多层板的刚度矩阵之m；

m11=1.12×106×0.3+1.21×106×0.1+1.32×106×0.05+4.85×105×0.55=3.19×10公斤/厘米用同样的方法计算包络圈x。=3.4厘米以及x。=4.65厘米和周向缠绕层的极限强度01，它们依次为1430公斤/厘米，1880公斤/厘米，所有这些极限强度都小于器壁的平均应力：=3920公斤/厘米。

为了保证它不发生开裂，对这个特定缠绕的特定容器，从安全方面估计，希望它的检验压力小于1370×600=210公斤/厘米*p=3920

如果用安全因数K=2，则使用压力仅为100公斤/厘米，与爆破压力600公斤/厘米相比较，则名义安全因数为6。研究极限强度的计算，其中起决定性作用的是or以及osr，如果降低r则可以提高极限强度，提高ar也可以提高极限强度。要降低ox需要降低E，而osr与E7是由树脂控制的，Er的降低也可能会引起oar的降低，降低Er不一定有好处，然而选择一些柔性的树脂类型是可取的，利用树脂的塑性降低Er，而不降低ogr'，如果稍降低一些树脂的极限强度而能换取较大的提高延伸率还是有可能的，要提高树脂的极限强度而又保留一定的延伸率可能难度大些。使用刚性树脂时，由于Ex的增加而相应的增大了ox，而oar则由于离散性较大而不一定有相应的提高，这时将降低极限强度值。

对于爆破压力而言，树脂的影响是不大的，它主要是取决于纤维的强度。但对开裂压力，或者建议检验压力来说，树脂以及界面的力学性能起着决定性的作用。