当前课程知识点:复合材料设计与成型 > 7 缠绕成型工艺 > 7.3 缠绕工艺参数、技术发展和典型应用 > 7.3.1 视频单元
这一节,我们学习“缠绕工艺参数”
缠绕工艺参数,最重要的是缠绕角
除此之外,还有
含胶量
含胶量
含胶量影响制品的重量、厚度和强度
含胶量过高,制品强度降低
含胶量过低,则制品孔隙率增加
制品气密性、耐老化性及剪切强度下降
因此
缠绕含胶量通常控制在20%左右
含胶量的控制的方法
通常有两种
一种是连续纤维通过浸渍法带上树脂
此时通过挤胶辊压力来控制含胶量
另一种是连续纤维通过胶辊接触法带上树脂
此时通过控制刮刀与胶辊距离
改变胶辊表面胶层厚度,以此来控制含胶量
第二个工艺参数
缠绕张力,是指纤维缠绕过程中所受的张紧力
直接影响制品的机械性能、密实度和含胶量
缠绕张力对制品机械性能的影响
如右图,缠绕张力过大过小都不好
要适中、均匀
仅从机械性能考虑
最优点是图中的剪切强度峰值对应的缠绕张力
缠绕张力对制品密实度的影响
在缠绕张力作用下
缠绕在芯模曲面上的纤维
将产生垂直于芯模表面的法向的成型压力
压实制品,缠绕张力和法向压力之间的关系如方程7.7式
而法向压力与制品密实度的关系如右图
显然,也存在临界压力
由此临界压力可计算出对应的缠绕张力
缠绕张力对制品含胶量的影响
随着缠绕张力增大,含胶量降低
需要特别注意的是
内低外高现象
湿法缠绕中时
缠绕张力的法向作用力
将胶液由内层挤向外层
出现胶液含量沿着壁厚不均匀的内低外高现象
解决方法是分层固化
芯模及其材料
芯模的要求
除了强度、刚度、尺寸精度、成本等要求之外
最重要的是要考虑芯模的脱模
常用的芯模材料
有钢材、木材、塑料、铝、石膏、水泥
低熔点金属、低熔点盐、可溶性树脂类等等
结构形式
通常有:分瓣式、隔板式、捆扎式、框架装配式等等
都是可以拆卸脱模的结构形式
如果是管件制品
芯模可以设计成整体式芯模或者是开缩式芯模
常用的结构形式
还有石膏隔板组合式芯模
优点是工艺简单、成本低
适用于大型芯模
尺寸精度高,方便脱模
缺点是不适于加压固化,一次使用,浪费大
缠绕工艺参数
重点掌握缠绕角、含胶量、缠绕张力、芯模及其材料
这一节,我们学习缠绕技术发展
异形缠绕一直以来都是缠绕的难点
随着科学技术的发展
异形缠绕关键技术也得到了突破
除此之外
四轴联动球芯模缠绕也能实现
缠绕基础上发展的先进复合材料制备技术
当属自动铺丝和自动铺带技术
广泛应用于航空航天制品的成型制备
这一节,我们学习,缠绕典型应用
典型应用
各类气瓶和储罐
例如内胆气瓶、异形气瓶、球型气瓶以及储罐
碳纤维缠绕氧气瓶
球形气瓶和椭球形气瓶
氧气瓶和车用的压缩天然气瓶
航天用环形气瓶
碳纤维复合材料隔爆球缠绕成型的
缠绕成型的储罐、气瓶和水处理罐
缠绕成型的玻璃纤维塔器和储罐
缠绕成型的大型玻璃复合材料酿造罐
直径50米的现场缠绕成型的大型玻璃纤维复合材料储罐
缠绕成型的双壁罐
缠绕成型的玻璃纤维复合材料脱硫塔和烟囱
缠绕成型的压力容器带内胆的
缠绕成型的立式大型储罐
缠绕成型的各类缠绕管件
如图的传动轴
碳纤维复合材料管缠绕成型
缠绕成型的直径4m的玻璃纤维复合材料管
缠绕成型的直径3m的玻璃纤维复合材料夹砂管
缠绕成型的加砂管
缠绕成型的火电厂排硫管
缠绕成型的高压管
缠绕成型的玻璃纤维复合材料弯管
缠绕成型的玻璃纤维复合材料直角弯管
缠绕成型的玻璃纤维复合材料S形弯管
缠绕成型的复合材料炮膛线
缠绕成型的碳纤维复合材料维传动轴
缠绕成型的火电冷却塔风机碳纤维联轴器
缠绕成型的碳纤维复合材料方管
缠绕成型的碳纤维传动轴
波音787机身整体自动铺丝成型
碳纤维正负电子对撞机核心部件缠绕成型
舰舰的导弹发射箱
大型导弹发射筒
导弹弹体
这就是缠绕的典型应用
举不胜举
接下来,小结
这一章,我们一起学习了缠绕成型工艺
一种适于复合材料回转体成型的工艺方法
缠绕纤维纱线要能够不打滑、不离缝、不重叠
需要满足缠绕三性规律要求
也就是稳定性、完整性和规律性
结合三性要求,我们重点分析了三种缠绕线型
环向缠绕、平面缠绕和螺旋缠绕
同时,介绍了三大工艺参数及其控制方法
这就是本章的核心内容
-1.1 课程简介及复合材料定义
--1.1.2 作业
--1.1.3讨论
-1.2 复合材料的命名与分类
--1.2.2 作业
-1.3 复合材料的特点
--1.3.2 作业
-1.4 复合材料的应用
--1.4.2 作业
--1 引言 课件
-2.1 颗粒增强原理
--2.1.2 作业
-2.2 短纤维增强原理
--2.2.2 作业
-2.3 界面效应
--2.3.2 作业
-2.4 复合材料界面
--2.4.2 作业
-2.5 复合材料界面表征与分析
--2.5.2 作业
-3.1 增强材料概述
--3.1.2 作业
-3.2 玻璃纤维概述、生产工艺、成分与结构
--3.2.2 作业
-3.3 玻璃纤维的性能、制品与规格
--3.3.2 作业
-3.4 碳纤维概述
--3.4.2 作业
-3.5 碳纤维的制备工艺
--3.5.2 作业
-3.6 碳纤维的结构、性能、制品与规格
--3.6.2 作业
-3.7 芳纶纤维
--3.7.2 作业
-4.1 聚合物概述
--4.1.2 作业
-4.2 聚酯概述、化学结构、合成与交联
--4.2.2 作业
-4.3 聚酯的性能与应用
--4.3.2 作业
-4.4 环氧树脂概述、化学结构、合成与表征
--4.4.2 作业
-4.5 环氧树脂的交联、性能与应用
--4.5.2 作业
-4.6 酚醛树脂及其他热固性树脂
--4.6.2 作业
-4.7 热塑性树脂及聚合物基复合材料的应用
--4.7.2 作业
-5.1 陶瓷及陶瓷基复合材料概述
--5.1.2 作业
-5.2 陶瓷基复合材料成型工艺
--5.2.2 作业
-5.3 陶瓷基复合材料的界面及强韧化
--5.3.2 作业
-5.4 碳碳复合材料及陶瓷基复合材料的应用
--5.4.2 作业
-6.1 金属基体
--6.1.2 作业
-6.2 金属基复合材料成型工艺
--6.2.2 作业
-6.3 金属基复合材料的界面
--6.3.2 作业
-6.4 金属基复合材料的性能与应用
--6.4.2 作业
-1.2 作业
-2.1 应力与应变
--2.1.2 作业
-2.2 广义胡克定律
--2.2.2 作业
-2.3 工程常数、平面应力状态、应力应变转换
--2.3.2 作业
-3.1 单向板的正轴刚度、刚度柔度变换
--3.1.2 作业
-3.2 倍角变换、偏轴工程常数
--3.2.2 作业
-4.1 层合板的代号、面内刚度
--4.1.2 作业
-4.2 典型层合板的面内刚度
--4.2.2 作业
-4.3 层合板的弯曲刚度
--4.3.2 作业
-4.4 单向层合板、对称层合板及夹芯结构的弯曲刚度
--4.4.2 作业
-5.1 最大应力与最大应变准则
--5.1.2 作业
-5.2 蔡-希尔、蔡-吴强度准则
--5.2.2 作业
-5.3 层合板的强度分析
--5.3.2 作业
-5.4 层合板的极限强度
--5.4.2 作业
-6.1 细观力学引言、平均性质
--6.1.2 作业
-6.2 单向板的工程常数
--6.2.2 作业
-6.3 单向板的强度
--6.3.2 作业
-6.4 热膨胀与湿溶胀系数
--6.4.2 作业
-6.5 层合板的残余应力
--6.5.2 作业
-7.1 复合材料结构控制方程
--7.1.2 作业
-7.2 简单构型复合材料一维受力构件的力学分析
--7.2.2 作业
-8.1 复合材料层合梁
--8.1.2 作业
-8.2 复合材料板梁
--8.2.2 作业
-8.3 复合材料薄壁梁
--8.3.2 作业
-1.1 绪论
--1.1.2 作业
--1.1.3 讨论
-2.1 手糊基本原理
--2.1.2 作业
-2.2 树脂对纤维的润湿(上)
--2.2.2 作业
-2.3 树脂对纤维的润湿(下)
--2.3.2 作业
-2.4 手糊技术进展和典型应用
--2.4.2 作业
-3.1 RTM基本原理
--3.1.2 作业
-3.2 树脂渗流规律
--3.2.2 作业
-3.3 树脂流动模拟分析
--3.3.2 作业
-3.4 RTM技术发展和典型应用
--3.4.2 作业
-4.1 RFI基本原理
--4.1.2 作业
-4.2 RFI树脂膜体系
--4.2.2 作业
-4.3 树脂固化制度的确定和RFI典型应用
--4.3.2 作业
-5.1 VIMP基本原理
--5.1.2 作业
-5.2 树脂的粘度特性
--5.2.2 作业
-5.3 纤维预成型体的渗透特性和VIMP典型应用
--5.3.2 作业
-6.1 拉挤基本原理
--6.1.2 作业
-6.2 拉挤内脱模剂
--6.2.2 作业
-6.3 拉挤技术发展和典型应用
--6.3.2 作业
-7.1 缠绕基本原理
--7.1.2 作业
-7.2 缠绕线型规律
--7.2.2 作业
-7.3 缠绕工艺参数、技术发展和典型应用
--7.3.2 作业
-8.1 模压基本原理和模压料工艺性
--8.1.2 作业
-8.2 SMC片状模塑料
--8.2.2 作业
-8.3 模压关键工艺参数和典型应用
--8.3.2 作业
-9.1 概述
--9.1.2 作业
-9.2 PIP基本原理
--9.2.2 作业
-9.3 PIP关键步骤
--9.3.2 作业
-9.4 致密化和典型应用
--9.4.2 作业
-课程考试

