变滑移系数非测地线缠绕压力容器

提出一种沿纤维路径变滑移系数的非测地线缠绕设计方法，为复合材料压力容器提供新的纤维路径设计途径。

Yutao, Wang · Xu, Haojie · Hao, Song · Li, Kangmei · Hu, Jun

Polymer Composites 2024

技术优势

滑移系数可变

缠绕路径不再局限于固定滑移系数，为满足不同区域的应力需求提供更多调控空间。

完整设计流程

从映射建模、纤维路径仿真到缠绕参数优化，形成一条闭环设计路径，便于工程人员直接采用。

兼顾带宽约束

优化过程中考虑纤维带宽和稳定缠绕条件，使设计路径更贴近实际绕制工艺，降低路径无法实施的风险。

应用场景

• 复合材料压力容器：用于高压储氢、CNG气瓶等，通过优化纤维路径减轻重量并提高承载能力。
• 航空航天复合材料结构：适用于火箭发动机壳体、卫星压力容器等，满足复杂型面下对纤维铺放精度的严苛要求。
• 纤维缠绕工艺：为纤维缠绕CAM软件提供新型路径生成算法，代替传统测地线/等滑移系数模块。