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铝合金内胆外表面缠绕碳纤维布以控制变形量,请教

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发表于 2015-6-23 11:46:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
现手头有一零件:内径180,壁厚5,长约100的管子,上端高10mm处的内壁承受约10Mpa的内压,由于管子无端盖,所以变形很大(呈喇叭口)。我打算在铝管外表面缠绕碳纤维布,以控制变形量,请问一般是怎么实现的?. I- @8 q) s5 C8 h2 i/ x% W# h- T
恳请2266998大侠,以及在本论坛上发过碳纤维知识的bubu01周benbendage郭的刚等各位大侠指点!
+ {* ]. l) d' w. D, r另外,有从事相关业务的企业,可留下QQ号,我会与您联系,谢谢!: h3 Q7 T8 O& ?* T# l0 Q  F/ z% N
注:管子壁厚薄了些,但从结构上来说,因为无端盖,增加壁厚不会有效控制变形,采用钛合金材料也是如此。
" A5 s$ F4 m( X% T# _
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发表于 2015-6-23 12:00:30 | 显示全部楼层
你搞错了,不是缠绕碳纤维布,那样没法精确控制,
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. ], |0 w3 @1 R5 c是缠绕碳纤维的‘纰’,就是一种窄带类的扁丝,
7 Y( j$ p6 c; n% Z  K. t9 f3 u4 \3 c; b! w4 G
先要计算,因为要精确控制变形量,必须严格计算,另外,每层缠绕都是不同的,还要环氧固化,% C! @  a- }+ y6 }" \3 L

9 u8 ^" s& t. q1 I2 \) C你在‘古狗’上找米国耐撒的资料看一下,那上面有基础概念问题,看过就懂了,

点评

谢谢998大侠的教导! 昨天我给几个 做缠绕碳纤维气瓶 的厂家打了电话,主要问其有没有设计能力。有的直接说只能做国标,不能另行设计,有的要了份图纸,目前还没回信。 航天系统,我是一定要查查打听一下的。至于  详情 回复 发表于 2015-6-24 10:56
8爷说的是,我只见过玻璃纤维材料在金属件外做增强,在常温常压下固化,其结果是非常不理想的。碳纤维的我见过的都是有热压模具的。  发表于 2015-6-23 17:10
谢谢998大侠回复。刚才电脑出毛病了,浏览器无论如何也打不开。 对于缠绕碳纤维,我的理解也是像您所说的“纰”。通过一种什么方法先将头固定在管子上,然后拉紧纰条,以施加预紧力,使纰条无间隙的缠绕在管子外表面  详情 回复 发表于 2015-6-23 13:54
碳纤维结构没有常温,常压下固化的,都是在一个严格加热曲线下,严格的加压温度条件下固化的,你看以前发过的碳纤维压力设备图片吧,东西很大的,玩碳纤维,本身就是烧钱,要很多钱的,  发表于 2015-6-23 12:33
8爷说的纰,应该是碳纤维的单向带吧?常温常压下固化,效果不会很理想。  发表于 2015-6-23 12:12
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 楼主| 发表于 2015-6-23 13:54:50 | 显示全部楼层
2266998 发表于 2015-6-23 12:00
7 W( B' Z3 K- y$ \) }你搞错了,不是缠绕碳纤维布,那样没法精确控制,
9 @$ _0 q* d9 H9 x# [9 S; K" `5 @7 j
是缠绕碳纤维的‘纰’,就是一种窄带类的扁丝,

4 q' w3 }6 O  _. B! B( ~谢谢998大侠回复。刚才电脑出毛病了,浏览器无论如何也打不开。# D, P& [" z7 A5 ]
对于缠绕碳纤维,我的理解也是像您所说的“纰”。通过一种什么方法先将头固定在管子上,然后拉紧纰条,以施加预紧力,使纰条无间隙的缠绕在管子外表面上,最后加热加压使之固化。但纰条尾,以及横断面怎么结合没想明白。* X! F/ ^( {+ _) ^- Q3 B
纰条的缠绕层数、方法等,当然得请专业的研究机构来设计。请问您知道国内哪家机构可设计此等结构?
! s; b0 E( q& u( j6 W4 c8 ], D谢谢!
) z; l, k1 p! s) @6 ]

点评

谢谢两位大侠的教导!  发表于 2015-6-24 10:42
大侠在山东的话,就近找一些碳纤维自行车的生产厂商,也应该有能做的。我知道的山东乐陵有一家泰山锐豹做碳纤维自行车的,大侠可以联系一下。  发表于 2015-6-23 17:07
你找航天系统,他们有现成的方法,交给他们就行了,只是很昂贵的,  发表于 2015-6-23 15:07
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发表于 2015-6-23 14:23:04 | 显示全部楼层
汽车上装天然气的气瓶就是缠绕的。西安向阳公司有进口的缠绕设备

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的确,骑车改装天然气的气瓶都是这样的,多谢!  详情 回复 发表于 2015-6-23 14:53
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 楼主| 发表于 2015-6-23 14:53:41 | 显示全部楼层
mixin0756 发表于 2015-6-23 14:23 $ i; b  \# t: N% D. X  o8 [
汽车上装天然气的气瓶就是缠绕的。西安向阳公司有进口的缠绕设备
% z7 ~) u5 n2 X- r  l
的确,骑车改装天然气的气瓶都是这样的,多谢!
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发表于 2015-6-23 15:17:06 | 显示全部楼层
感觉楼主所说的受力方式根本不适合这种缠绕结构

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您好!能详细说说为什么不适合吗? 我的理解碳纤维纵横向特性不同,所以横向缠绕,纵向缠绕和螺旋缠绕。我想如果设计好每层缠绕的特性的话,应该满足使用。  详情 回复 发表于 2015-6-24 11:02
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 楼主| 发表于 2015-6-24 10:56:28 | 显示全部楼层
2266998 发表于 2015-6-23 12:00 8 Y; b8 I; ~. S& \/ R
你搞错了,不是缠绕碳纤维布,那样没法精确控制,
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是缠绕碳纤维的‘纰’,就是一种窄带类的扁丝,

- \# D9 p% }8 E3 P3 t. ?- I  K5 T) U谢谢998大侠的教导!  C/ _/ X  u$ x0 G  _1 }
昨天我给几个  做缠绕碳纤维气瓶 的厂家打了电话,主要问其有没有设计能力。有的直接说只能做国标,不能另行设计,有的要了份图纸,目前还没回信。  m6 Z) b: u4 f6 ^( q6 S: F% H5 x
航天系统,我是一定要查查打听一下的。至于您说的价格非常昂贵,我想给好参数后先咨询下设计费,单件费,以及批量加工费等等。如果批量加工费过高的话,估计就得放弃了,因为设备总价还是不能过高的。
/ q4 F- h: ^; N' H: x其实我还有一个备选方案:就是铝合金内胆,外烘装一个钛合金薄壁套,由于有初始内应力,并合理设计外形的话,也能有效控制2/3的变形。但铝合金弹模低,烘装效果不一定理想。如果将钛合金套两端冷镦缩口的话,也是非常麻烦的。
: Z) Y$ k7 G0 T, ^( G
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 楼主| 发表于 2015-6-24 11:02:25 | 显示全部楼层
成形极限 发表于 2015-6-23 15:17
; U( t8 f/ _; _. g0 Z" \) u% m感觉楼主所说的受力方式根本不适合这种缠绕结构

% f. H$ M, [. D7 K您好!能详细说说为什么不适合吗?0 I" A) a# u* G3 D5 X' f: w# R
我的理解碳纤维纵横向特性不同,所以横向缠绕,纵向缠绕和螺旋缠绕。我想如果设计好每层缠绕的特性的话,应该满足使用。, v/ i# ^3 D0 d4 {2 n
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发表于 2015-6-24 20:40:57 | 显示全部楼层
内径180,壁厚5,长约100的管子,2 L. X, R( B9 {2 O# I
Q:这不就是个环吗?
( x) \. e7 A4 D0 T9 c6 E# E; T0 q! B+ E! W
上端高10mm处的内壁承受约10Mpa的内压
; S$ w1 y; Y, Q; Z& n& lQ:这个上端是什么上端,似乎说的是局部10MPa的内压,局部是多大面积?你确定是均压10Mpa?

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就是个管子。 承压位置是:从上端面向下10mm的内壁面范围内,有10MPa的内压。  详情 回复 发表于 2015-6-25 08:24
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 楼主| 发表于 2015-6-25 08:24:39 | 显示全部楼层
成形极限 发表于 2015-6-24 20:40
4 m4 Z4 ]5 r3 \: f; Y1 w3 a内径180,壁厚5,长约100的管子,7 W& }6 [( Y) O* @
Q:这不就是个环吗?

! L# l$ X; d# d就是个管子。
0 o+ T# h' N2 j6 }; L  U承压位置是:从上端面向下10mm的内壁面范围内,有10MPa的内压。
5 ~# J* }6 q1 x& e% {1 f4 Y) V
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