Зимин Владимир Николаевич, Кувыркин Георгий Николаевич, Рахимов Даниэль Рустамович Проектирование высокоэффективного металлокомпозитного баллона высокого давления сферической формы // Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева. Серия: Механика предельного состояния. 2022. № 4(54). С. 14-24. DOI: https://doi.org/10.37972/chgpu.2022.54.4.002. EDN: TJRBUC.

Автор(ы)

Зимин Владимир Николаевич — Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана

Кувыркин Георгий Николаевич — Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана

Рахимов Даниэль Рустамович — Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана

Название статьи

Проектирование высокоэффективного металлокомпозитного баллона высокого давления сферической формы

Название (англ.): Design of a highly effective metal composite high-pressure vessel of spherical shape

Индекс(ы) УДК

621.642

DOI

10.37972/chgpu.2022.54.4.002

EDN

TJRBUC

Ключевые слова

Металлокомпозитный баллон высокого давления; эндохронная теория пластичности; нелинейное деформирование; композитные материалы; проектировочный расчет; прочностной расчет; напряженно-деформированное состояние

Аннотация

Статья содержит результаты проектирования металлокомпозитного баллона высокого давления сферической формы. Предложена методика проведения поверочного расчета с использованием эндохронной теории пластичности для учета нелинейных свойств как материала силовой оболочки, так и материала лейнера. По результатам поверочного расчета предложены рекомендации по улучшению конструкции и оценено влияние нелинейного поведения силовой оболочки из углепластика на общее напряженно-деформированное состояние баллона давления.

Даты

Поступила: 11.11.2022; Принята: 25.12.2022; Опубликована: 30.12.2022

Страницы

14-24

Полная версия статьи

Скачать PDF

QR-код EDN

1. Васильев В. В., Мороз Н. Г. Композитные баллоны давления. Проектирование, расчет, изготовление и испытания: справ. пособие. Москва: Машиностроение, 2015. 373 с.
2. Vasiliev V. V. Composite pressure vessels: Design, analysis, and manufacturing. Blacksburg: Bull Ridge Publishing, 2009. 704 p.
3. Воробей В. В., Маркин В. Б. Основы проектирования и технология сверхлегких композитных баллонов высокого давления: монография. Барнаул: Изд-во АлгГТУ, 2014. 166 с.  ISBN: 978-5-7568-1074-5 EDN: TBVOYZ
4. Композиционные материалы: справочник / В. В. Васильев, В. Д. Протасов, В. В. Болотин [и др.]. Москва: Машиностроение, 1990. 512 с.
5. Сарбаев Б. С. Расчет силовой оболочки композитного баллона давления: учеб. пособие. Москва: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. 96 с.
6. Образцов И. Ф., Васильев В. В., Бунаков В. А. Оптимальное армирование оболочек вращения из композиционных материалов. Москва: Машиностроение, 1977. 144 с.
7. Васильев В. В., Криканов А. А. Равнонапряженные безмоментные оболочки вращения, образованные методом непрерывной намотки армированной лентой // Известия РАН. Механика твердого тела. 2002. № 4. С. 119-133.
8. Создание высокоэффективного металлокомпозитного баллона высокого давления / А. В. Асюшкин, В. П. Викуленков, К. Н. Лебедев [и др.] // Вестник НПО имени С.А. Лавочкина. 2015. № 1(27). С. 19-27. EDN: RQQTUI
9. Valanis K. C. A theory of viscoplasticity without a yield surface // Archives of Mechanics. 1971. Vol. 23, no. 4. P. 517-551.
10. Зиновьев П. А., Сарбаев Б. С. Эндохронная теория неупругого деформирования волокнистых композитов // Механика композитных материалов. 1985. № 3. С. 423-430. EDN: VYIOIT
11. Расчетно-экспериментальное исследование нелинейных свойств углепластиков / А. М. Думанский, Л. П. Таирова, И. Горлач [и др.] // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2011. № 5. С. 91-97. EDN: NYOFHV
12. Раскутин А. Е., Соколов И. И. Углепластики и стеклопластики нового поколения // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2013. № 4. EDN: QCDESL

Авторские права и лицензия

© 2022 Автор(ы). Статья публикуется в открытом доступе на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» 4.0 Всемирная (CC BY 4.0), которая разрешает использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего указания авторства. Авторские права на статью сохраняются за авторами.