碳纤维复合材料加筋筒壳

临界屈曲载荷增117%

采用正高斯曲率筒壳并加筋设计，在等体积条件下将水下抗压承载能力提高超过一倍。

Da-Long, Ding · Jinshui, Yang · Jia-Dong, Zeng · Yu-Yin, Wei · Qing-Da, Zhang · 吴林志 · 熊健

Composites Science and Technology 2026

参数信息

临界屈曲载荷提升（筒壳 vs 圆柱壳）

32.03 %

承载能力提升（加筋 vs 未加筋筒壳）

117.08 %

理论预测误差

10 %

技术优势

承载翻倍

加筋筒壳在等体积条件下相比未加筋筒壳平均提高117.08%的承载能力。

预测精准

理论屈曲公式与有限元分析结果误差在10%以内，可指导设计。

工艺可行

采用分瓣模具一体缠绕成型，制造过程稳定，实验室可复制。

应用场景

• 水下耐压壳体：替代传统圆柱壳，同等体积下提升抗屈曲性能。
• 深潜器结构：为提高深潜器耐压壳体承载能力提供结构方案。
• 航天器承压壳：轻质高承载壳体设计可借鉴用于航天器承压结构。
• 压力容器：为复合材料压力容器提供高承载、可制造的构型。