为对纤维缠绕聚合物基复合材料(FWRP)压力容器进行可靠性设计和安全测评,引入可靠性理论;应用统计学原理,以同一失效概率为标准进行FWRP压力容器结构设计,以取代目前应用的传统安全系数法设计.根据国家标准制备8个玻璃纤维缠绕复合材料(GFWRP)压力容器,通过实验获得纤维强度、缠绕角、几何尺寸、爆破压力等随机变量特征值.GFWRP压力容器结构可靠性设计值(纤维缠绕壁厚)与实验结果基本吻合,并明显小于传统安全系数法设计值.通过对不同纤维强度随机分布可靠性设计理论计算结果的比较,确知纤维强度的离散程度是FWRP压力容器可靠性设计的重要影响因素.传统安全系数设计法只考虑纤维强度(均值)大小,而无视纤维强度随机分布特征值对FWRP压力容器结构抗力的影响,显然是不合理的.可靠性设计实现了安全性与经济性的有效统一.
参考文献
| [1] | Cederberg V R B,Schimenti A R,Jack D.Design and analysis techniques for composite pressurant tankage with plastically operating aluminum liners,AIAA-90-2345[R].New York:AIAA,1990. |
| [2] | Cederberg V R B,Schimenti A R,Jack D.Fatigue analysis techniques for composite tankage with plastically operating aluminum liners,AIAA-91-1974[R].New York:AIAA,1991. |
| [3] | Bloom J M,Malik S N.Procedure for the assessment of the integrity of nuclear pressure vessels and piping containing defects,EPRI Report NP-2431[R].1982. |
| [4] | Kumar V,German M D,Shih C F.弹塑性断裂分析工程方法,EPRI报告NP-1931[R].周洪范,译.北京:国防工业出版社,1985. |
| [5] | Provan J W.概率断裂力学和可靠性[M].北京:航空工业出版社,1989:194-248. |
| [6] | Nilsson F.Reliability assessment by aid of probabilistic fracture mechanics[J].Int J Pres Ves & Piping,1993(54):341-352. |
| [7] | 压力容器缺陷评定规范编制组.CVDA-1984压力容器缺陷评定规范[S].北京:中国标准出版社,1984. |
| [8] | 王志文,李培宁,雷月葆,等.我国压力容器通用失效评定曲线的建议[C]//中国核学会第8届全国反应堆结构力学会议论文汇编.北京:原子能出版社,1994:289-294. |
| [9] | 赵亚凡,宋明大.可靠性方法在压力容器设计中的应用及探讨[J].化工设计,2002,12(5):24-26.Zhao Yafan,Song Mingda.Application and research of reliability procedure in the design of pressure vessels[J].Chemical Engineering Design,2002,12(5):24-26. |
| [10] | 肖芳淳.复合材料圆柱形压力容器价值可靠性设计的研究[J].强度与环境,1997(2):57-60.Xiao Fangchun.Study for value reliability design of composite cylinder pressure vessels[J].Structure & Environment Engineering,1997(2):57-60. |
| [11] | 晏飞,戴德海,朱智春.纤维缠绕压力容器结构有限元分析技术[J].上海航天,2003(6):33-36.Yan Fei,Dai Dehai,Zhu Zhichun.Finite element analysis technology of filament wound pressure vessel structures[J].Aerospace Shanghai,2003(6):33-36. |
| [12] | 牟致忠.机械零件可靠性分析[M].北京:机械工业出版社,1988:110-159. |
| [13] | 哈尔滨建筑工程学院.玻璃钢结构分析与设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1981:241. |
| [14] | 李顺林,王兴业.复合材料结构设计基础[M].武汉:武汉工业大学出版社,1993:211. |
| [15] | GJB1026A-1999固体火箭发动机通用规范[S]. |
上一张
下一张
上一张
下一张
计量
- 下载量()
- 访问量()
文章评分
- 您的评分：
-
10%
-
20%
-
30%
-
40%
-
50%