挠度对大长径比复合材料壳体缠绕成型质量影响研究

摘要

大长径比复合材料缠绕成型壳体在成型过程中会产生挠度。本文针对挠度对壳体的缠绕线型、缠绕张力和固化残余应力的影响开展研究。通过解析计算和数值仿真建立大长径比复合材料壳体几何模型和有限元模型。分别采用测地线缠绕方法探究挠度对纤维缠绕线型的影响;采用正轴偏轴应变转换方法探究挠度对纤维缠绕张力的影响;采用CHILE本构模型探究挠度对纤维缠绕固化残余应力的影响。通过对大长径比复合材料壳体的仿真分析发现,挠度对纤维缠绕线型影响较小,挠度对纤维缠绕张力有一定的影响,张力随着壳体挠度位移值的增大而增大,挠度对纤维缠绕固化残余应力有一定的影响,且在壳体周向规律分布。