玻璃钢的施工,液体空间航行器

用纤推缠烧法制造液体空间航行器，是最近才开始的。现已着手研究壁厚达12时的厚壁结构，要更广泛的开发海洋，还应针对400呎深度，进行纤推缠烧被璃钢结构的研究，制做更有效的结构。目前在研究把实心的或夹层的纤维缠侥玻璃铜用到鱼雷外壳上。在能源容器和船身结构中，也同样采用了这种结构形式“。

一、外压容器

纤维绕坡璃制内压容器已有相当的研究，但有关外压容器方面可供参为的资料却很有限“）。业已证明，纤维缠绕玻璃钢壳体在浅水中的工作性能，是令人满意的。就其本质而言，深水结构就是一个有定向应力要求的压力容器‘*。可以说，纤维缠绕结构几乎能够百分之百地发挥出结构的比强度。在采用均质的金属材料时，为了满足某一方向的荷载要求，在结构的其它方向，材料不能充分发挥作用。必然要使结构附加一些多余重量。纤维煌绕试验表明，它比金属优越得多[*，实物模拟件的实验数据表明，纤维短烧我璃钢外压容器的承压能力，可根据各向同性薄光理论的计算公式进行估算。

用在压力外壳（proasure-bull）中的金属材料，其理想的特性已有所归纳。现将与液体空间炕行器有关的理想特性摘录如下：

密度：象镁那样低（0.065磷/时*）。

用服强度：300，000磅/时*。

弹性模量：抗拉弹性模量—-40×10*磅/时'：

剪切彃性模量--15×10磅/时。

韧性：当温度达到0'P成更低，在急骤的塑性变形条件下，也不产生脆性破坏。

可焊性：在届服强度、韧性和疲劳强度三个方面，其焊接效率都不得低于95%。

可成型性：热成型或冷成型都不需要进行后期热处理。

可修理性：在使用条件下可进行焊接悠理。

疲劳：在低频率、高应力、塑性应变和循环次数不大于2×10*次的条件下，焊接结构的缺口疲劳强度不低于母材非杂口疲劳强度的90%。

腐蚀：对应力腐蚀不敏感。在腐蚀性介质里的疲劳强度和在空气里的疲劳强度应当相同。

稳定性：在工作应力（P服强度的75%）条件下，不端变成不严重地改变尺寸。

各向同性：在任意平面内机械特性都相同。

由于纤维缠绕玻璃钢材料本身的密度、强度和弹性模量均与上述要求接近，因而使得纤维施绕玻璃钢结构能够符合上述要求。纤维缠绕结构还能设计成具有定向强度。曾对几种不同结构形式的纤维缠烧材料做了理论上的分析和少量的实验工作。现在正在进行设计的几种不同结构形式有带夹层的缠烧玻璃钢壳体、带加筋环的缠绕壳体和不带加筋环的缠绕壳体（“）。供研究用的壳体，直径约为64时和144时，长度与直径比约为1.5，这两种直径的壳体，如果强度相同，刻无论是夹层壳体，还是不带加筋环的壳体，其重量比没有多大差异。然而，随着直径的增加，错加筋环的壳体将变得更加有效。

在夹层纤单缠绕结构中，夹芯越厚增强效应也越高。在带加筋环的纤维缠烧的结构中，增强效应主要取决于加筋环的间距，对于大直径壳体，间距对坤强效应的影响更大。在海洋下中等深度，夹层纤推缠烧壳体的蒙皮越薄，则壳体的总厚就应越大（增加芯子厚度），才能满足壳体的屈曲要求。至子带加筋环的纤维缠绕壳体，为了满足用曲要求，如壳体较薄，则应适当缩小两个

加施环间的距离才行。理论分析指出，海洋深度在3X10*职左右时，单就结构的重量比而言，夹层纤维缠绕壳体或带加筋环的纤维缠绕光体都很有效。如果是强度要求高、直径小的亮体，则夹

层纤维缠绕结构比带加筋环的壳体更适用。为了获得比较理想的夹层纤维缠绕结构，必须对基本材料及其成型方法进行深人的研究。理论计算还指出，当海洋深度在3×10呎以下时，实心的纤

维短绕壳体比夹层结构更有效。因为如果采用夹层纤维缠绕结构，荣皮必须很厚，以致于芯子的理论厚度接近于零。