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铝合金内胆外表面缠绕碳纤维布以控制变形量,请教

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发表于 2015-6-23 11:46:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
现手头有一零件:内径180,壁厚5,长约100的管子,上端高10mm处的内壁承受约10Mpa的内压,由于管子无端盖,所以变形很大(呈喇叭口)。我打算在铝管外表面缠绕碳纤维布,以控制变形量,请问一般是怎么实现的?
' z, S* M( ?4 i  D" N( \$ j# d恳请2266998大侠,以及在本论坛上发过碳纤维知识的bubu01周benbendage郭的刚等各位大侠指点!( C" X; {7 z. b2 d
另外,有从事相关业务的企业,可留下QQ号,我会与您联系,谢谢!
( t! w, a# _+ P注:管子壁厚薄了些,但从结构上来说,因为无端盖,增加壁厚不会有效控制变形,采用钛合金材料也是如此。
+ q+ t. S; t) T; x
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发表于 2015-6-23 12:00:30 | 显示全部楼层
你搞错了,不是缠绕碳纤维布,那样没法精确控制,& D. G4 L8 G6 B/ F0 q3 \& M2 [# Z; R; T

' O* J* G% g+ g+ E! R1 Q是缠绕碳纤维的‘纰’,就是一种窄带类的扁丝,
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先要计算,因为要精确控制变形量,必须严格计算,另外,每层缠绕都是不同的,还要环氧固化,# c( \3 C. T1 |& D$ X) F) Z4 z

3 H! e9 D1 g& Z8 N你在‘古狗’上找米国耐撒的资料看一下,那上面有基础概念问题,看过就懂了,

点评

谢谢998大侠的教导! 昨天我给几个 做缠绕碳纤维气瓶 的厂家打了电话,主要问其有没有设计能力。有的直接说只能做国标,不能另行设计,有的要了份图纸,目前还没回信。 航天系统,我是一定要查查打听一下的。至于  详情 回复 发表于 2015-6-24 10:56
8爷说的是,我只见过玻璃纤维材料在金属件外做增强,在常温常压下固化,其结果是非常不理想的。碳纤维的我见过的都是有热压模具的。  发表于 2015-6-23 17:10
谢谢998大侠回复。刚才电脑出毛病了,浏览器无论如何也打不开。 对于缠绕碳纤维,我的理解也是像您所说的“纰”。通过一种什么方法先将头固定在管子上,然后拉紧纰条,以施加预紧力,使纰条无间隙的缠绕在管子外表面  详情 回复 发表于 2015-6-23 13:54
碳纤维结构没有常温,常压下固化的,都是在一个严格加热曲线下,严格的加压温度条件下固化的,你看以前发过的碳纤维压力设备图片吧,东西很大的,玩碳纤维,本身就是烧钱,要很多钱的,  发表于 2015-6-23 12:33
8爷说的纰,应该是碳纤维的单向带吧?常温常压下固化,效果不会很理想。  发表于 2015-6-23 12:12
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 楼主| 发表于 2015-6-23 13:54:50 | 显示全部楼层
2266998 发表于 2015-6-23 12:00 4 x; ?9 I5 O% \9 A, t$ a
你搞错了,不是缠绕碳纤维布,那样没法精确控制,% h4 d1 G; @/ {7 C+ h2 }. M! P4 c

7 i; C1 b$ O! p6 p% Q  Y是缠绕碳纤维的‘纰’,就是一种窄带类的扁丝,
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谢谢998大侠回复。刚才电脑出毛病了,浏览器无论如何也打不开。
; t3 x; t. t. D对于缠绕碳纤维,我的理解也是像您所说的“纰”。通过一种什么方法先将头固定在管子上,然后拉紧纰条,以施加预紧力,使纰条无间隙的缠绕在管子外表面上,最后加热加压使之固化。但纰条尾,以及横断面怎么结合没想明白。1 x8 n9 _+ V" J: O# r% |; t
纰条的缠绕层数、方法等,当然得请专业的研究机构来设计。请问您知道国内哪家机构可设计此等结构?
- W# S- a# A- C# y谢谢!3 p1 q1 @' F1 E' D8 W# z- c

点评

谢谢两位大侠的教导!  发表于 2015-6-24 10:42
大侠在山东的话,就近找一些碳纤维自行车的生产厂商,也应该有能做的。我知道的山东乐陵有一家泰山锐豹做碳纤维自行车的,大侠可以联系一下。  发表于 2015-6-23 17:07
你找航天系统,他们有现成的方法,交给他们就行了,只是很昂贵的,  发表于 2015-6-23 15:07
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发表于 2015-6-23 14:23:04 | 显示全部楼层
汽车上装天然气的气瓶就是缠绕的。西安向阳公司有进口的缠绕设备

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的确,骑车改装天然气的气瓶都是这样的,多谢!  详情 回复 发表于 2015-6-23 14:53
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 楼主| 发表于 2015-6-23 14:53:41 | 显示全部楼层
mixin0756 发表于 2015-6-23 14:23
- B& x) k3 }7 t, j汽车上装天然气的气瓶就是缠绕的。西安向阳公司有进口的缠绕设备
3 ~5 X, p" w5 v2 Z
的确,骑车改装天然气的气瓶都是这样的,多谢!. [1 [! z: H, [4 u& S
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发表于 2015-6-23 15:17:06 | 显示全部楼层
感觉楼主所说的受力方式根本不适合这种缠绕结构

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您好!能详细说说为什么不适合吗? 我的理解碳纤维纵横向特性不同,所以横向缠绕,纵向缠绕和螺旋缠绕。我想如果设计好每层缠绕的特性的话,应该满足使用。  详情 回复 发表于 2015-6-24 11:02
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 楼主| 发表于 2015-6-24 10:56:28 | 显示全部楼层
2266998 发表于 2015-6-23 12:00
, o% Q. i) z9 e# i) s& f) m你搞错了,不是缠绕碳纤维布,那样没法精确控制,/ u+ j' l8 u7 C
& U3 |; f. {2 A* y
是缠绕碳纤维的‘纰’,就是一种窄带类的扁丝,

. L# B1 s% C4 R9 [$ Z' i1 x$ M谢谢998大侠的教导!
4 R9 G2 d; K2 E" ]4 r4 z5 w昨天我给几个  做缠绕碳纤维气瓶 的厂家打了电话,主要问其有没有设计能力。有的直接说只能做国标,不能另行设计,有的要了份图纸,目前还没回信。; ?  n* t& c; }. D& n* `' ?
航天系统,我是一定要查查打听一下的。至于您说的价格非常昂贵,我想给好参数后先咨询下设计费,单件费,以及批量加工费等等。如果批量加工费过高的话,估计就得放弃了,因为设备总价还是不能过高的。, r) F+ Y) t: Y3 `8 h$ q+ b
其实我还有一个备选方案:就是铝合金内胆,外烘装一个钛合金薄壁套,由于有初始内应力,并合理设计外形的话,也能有效控制2/3的变形。但铝合金弹模低,烘装效果不一定理想。如果将钛合金套两端冷镦缩口的话,也是非常麻烦的。
% L# U0 z1 O8 `/ O
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 楼主| 发表于 2015-6-24 11:02:25 | 显示全部楼层
成形极限 发表于 2015-6-23 15:17 * e8 Z1 U9 e8 ?4 i+ r
感觉楼主所说的受力方式根本不适合这种缠绕结构

5 J6 I/ R, @+ }$ k; l您好!能详细说说为什么不适合吗?
: E7 _4 r/ F+ a/ @8 a3 R- W: q我的理解碳纤维纵横向特性不同,所以横向缠绕,纵向缠绕和螺旋缠绕。我想如果设计好每层缠绕的特性的话,应该满足使用。
6 Y  f, [, N6 _3 T3 d" M
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发表于 2015-6-24 20:40:57 | 显示全部楼层
内径180,壁厚5,长约100的管子,4 b+ z, H( Y, i/ j# |: z( \6 X
Q:这不就是个环吗?
5 t) S5 ]+ j2 k* W$ p  j$ A6 z: r: a4 ?# u. F- [, o* @
上端高10mm处的内壁承受约10Mpa的内压
& o- m! L" S1 M$ d& v& rQ:这个上端是什么上端,似乎说的是局部10MPa的内压,局部是多大面积?你确定是均压10Mpa?

点评

就是个管子。 承压位置是:从上端面向下10mm的内壁面范围内,有10MPa的内压。  详情 回复 发表于 2015-6-25 08:24
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 楼主| 发表于 2015-6-25 08:24:39 | 显示全部楼层
成形极限 发表于 2015-6-24 20:40
1 Q: {6 v$ q- G0 Z$ T" ]内径180,壁厚5,长约100的管子,
# T! d8 d- L' `7 ^9 o, d. |" ZQ:这不就是个环吗?
3 V. s$ l0 C0 C( v* C  {
就是个管子。
, {- R/ }" b  k+ W% |0 P, J承压位置是:从上端面向下10mm的内壁面范围内,有10MPa的内压。
/ a, K, y0 w, ^6 \  Q% _- M
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