一种碳纤维复合材料缠绕管件扭转刚度设计及校核方法

摘要

本申请属于复合材料结构设计与分析领域，特别涉及一种碳纤维复合材料缠绕管件扭转刚度设计及校核方法。包括如下几个阶段：(1)数据准备阶段，基于复合材料的基本力学性能参数，结合经典复合材料力学基本原理绘制出虚拟缠绕管件等效剪切模量Gxy随缠绕角度±θ的变化历程曲线(以下简称剪切模量历程曲线)；(2)刚度设计阶段，根据缠绕管件内径、外径、长度及扭转刚度指标等信息，计算出满足刚度要求的等效剪切模量Gxy，然后反查剪切模量历程曲线，得到可用的缠绕角度范围；(3)刚度校核阶段，根据缠绕管件内径、外径、长度及缠绕角度±θ，查询所对应的等效剪切模量Gxy，然后套用扭转刚度计算公式直接得到该结构在当前缠绕角度下的扭转刚度。