
【化】 wire-wound vessel
by pass; circle; coil; go around; move around; reel; roll; wind
a threadlike thing; a tiny bit; silk; thread
【醫】 fila; filament; filamentum; filum; silk; wire
【經】 silk
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【醫】 F.; feature; formula; Ty.; type
can; container; pocket; receptacle; recipient; vessel
【計】 outer casing
【化】 container
【醫】 container; receptacle; receptaculum
【經】 container
繞絲式容器(Filament-wound vessel)是一種采用纖維增強複合材料纏繞成型技術制造的壓力容器,其核心原理是通過連續纖維在芯模表面按預定角度纏繞并固化成型。該結構具有高比強度、耐腐蝕性和抗疲勞性,廣泛應用于航天航空、新能源儲氫等領域。
結構特征與工藝原理
繞絲式容器采用多層複合結構,包含内襯層(通常為鋁合金或聚合物)和外部纖維纏繞層。纖維(如碳纖維、玻璃纖維)通過環氧樹脂浸漬後,按±55°的纏繞角度交錯鋪層,形成網狀增強結構。美國機械工程師協會(ASME)在《Boiler and Pressure Vessel Code》Section X中明确規定了該類容器的設計标準與測試方法。
材料體系與性能優勢
典型應用領域
失效模式分析
依據劍橋大學工程系研究(2024),繞絲式容器的主要失效模式包括纖維/基體界面脫粘(占63%)、環向層屈曲(28%)和端部封頭應力集中(9%)。通過聲發射檢測技術可實現95%以上的損傷識别率。
繞絲式容器是一種用于承受超高壓力的特殊結構容器,其核心設計是通過預應力纏繞技術增強承壓能力。以下是其詳細解析:
組成
由内筒和外部多層纏繞的高強度鋼帶/鋼絲構成。内筒需具備足夠厚度以承受軸向載荷,而纏繞層僅承擔周向和徑向應力。
工作原理
纏繞時對鋼帶施加預拉緊力,利用纏繞層的彈性收縮對内筒産生外壓,形成壓縮預應力。這種預應力可抵消工作時内壓産生的拉應力,從而均勻分布筒壁應力,提升整體承載能力。
優點
局限性
為解決軸向載荷問題,衍生出框架式繞絲結構:
主要用于超高壓場景,如食品殺菌處理、液壓設備等,滿足低成本、小型化需求。
(注:若需查看完整技術參數或設計細節,可參考原始資料。)
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