基于ANSYS的复合材料壳体封头内压变形数值模拟分析

复合材料科学与工程 ›› 2014, Vol. 0 ›› Issue (6): 12-15.

基于ANSYS的复合材料壳体封头内压变形数值模拟分析

杨乐^*, 朱涛, 杨喜军, 刘洪城

中国航天科技集团公司第四研究院第四十一研究所,燃烧、流动和热结构国家级重点实验室,西安710025

收稿日期:2014-01-15 出版日期:2014-06-28 发布日期:2021-09-14
作者简介:杨乐(1984-),男,硕士,主要从事固体火箭发动机总体设计与研究,yangle612@126.com。

AN ANSYS ANALYSIS OF THE DEFORMATION OF THE FILAMENT WINDING COMPOSITE CASE UNDER INTERNAL PRESSURE

YANG Le^*, ZHU Tao, YANG Xi-jun, LIU Hong-cheng

The 41st Institute of the Fourth Academy of CSAC, National Key Lab of Combustion, Flow and Thermo-structure, Xi’an 710025, China

Received:2014-01-15 Online:2014-06-28 Published:2021-09-14

摘要/Abstract

摘要： 为了分析复合材料壳体封头在内压作用下的变形规律,本文针对椭球比为1.7的复合材料壳体前封头,采用ANSYS商业软件中的层合单元对其进行分析,数值模拟与水压试验结果基本一致。首先模拟了椭球比为2.0的复合材料壳体前封头,结果表明,前开口至赤道部位经线方向顺纤维应变表现为先增加后较小的规律,同时,前封头部位的最大位移发生在封头部位经线方向的中部;另外,对比分析了椭球比为1.7的封头比和椭球比为2的封头内压应变,前者应力变化更均匀,符合复合材料壳体的等应力封头设计要求。

关键词: 复合材料壳体, 前封头, 椭球比

Abstract: A layered solid element in ANSYS was used to simulate the filament winding composite dome with ellipsoidal ration 1.7, and the numerical analysis results of the deformation of the dome agreed with hydrostatic test results. Considering the filament winding composite dome with ellipsoidal ration 2, the research reveals that the law of the strain along the fiber present first increases then decreases from the fore opening to equatorial. Meanwhile, the maximum displacement located in the middle along meridional of fore dome. In addition, ellipsoidal ration 1.7 of the fore dome, the strain subjected to internal pressure with ellipsoidal ration 2 is more uniform, which corresponds to euuilateral stress dome of filament winding composite.

Key words: filament winding composite, fore dome, ellipsoidal ration

中图分类号:

TB332

杨乐, 朱涛, 杨喜军, 刘洪城. 基于ANSYS的复合材料壳体封头内压变形数值模拟分析[J]. 复合材料科学与工程, 2014, 0(6): 12-15.

YANG Le, ZHU Tao, YANG Xi-jun, LIU Hong-cheng. AN ANSYS ANALYSIS OF THE DEFORMATION OF THE FILAMENT WINDING COMPOSITE CASE UNDER INTERNAL PRESSURE[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2014, 0(6): 12-15.

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