碳纤维波纹管弯曲刚度的测量及有限元分析

作     者：魏鲲鹏 戴兴建 邵宗义 WEI Kunpeng;DAI Xingjian;SHAO Zongyi

作者机构：清华大学工程物理系 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFB0905500) 

出 版 物：《清华大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tsinghua University(Science and Technology))

年 卷 期：2019年第59卷第7期

页      码：587-592页

摘      要：飞轮存储动能正比于其转动惯量和角速度平方,使用碳纤维复合材料可有效提高转子线速度,而通过波纹管连接圆筒的多节式飞轮转子设计,不仅便于增大转动惯量,而且考虑到波纹管弯曲刚度对转子固有频率的影响,可实现在较低转速下过临界,增大工作转速范围。该文针对渐变铺层的碳纤维波纹管,通过轴向施力法测量其静态弯曲刚度,建立对应的有限元模型,计算不同载荷下线性和考虑几何非线性的弯曲刚度,并模拟不同下铺层的弯曲刚度。研究结果表明:波纹管弯曲刚度与载荷是非线性关系,载荷较大时测量值与理论值数量级一致,弯曲刚度随铺层数增多、轴向铺层比增加而增大,且受铺层次序影响。

主 题 词：飞轮储能 碳纤维波纹管 弯曲刚度 有限元 铺层 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.16511/j.cnki.qhdxxb.2019.21.009

馆 藏 号：203680660...