發(fā)布時間：2021-11-21 11:47

　　復(fù)合材料飛輪儲能系統(tǒng)具有儲能密度高、質(zhì)量輕、效率高、壽命長、無污染等特點,從眾多儲能技術(shù)中脫穎而出。碳纖維復(fù)合材料具有較高的比強度、比剛度以及不產(chǎn)生高頻渦流損耗等特點,成為制作飛輪轉(zhuǎn)子輪緣的首選材料。無張力纏繞工藝制作的復(fù)合材料飛輪轉(zhuǎn)子徑向強度較低,無法充分發(fā)揮復(fù)合材料高比強度的特性。多環(huán)過盈裝配技術(shù)能夠有效改善轉(zhuǎn)子徑向應(yīng)力分布,但機加工和過盈裝配極易導(dǎo)致復(fù)合材料層產(chǎn)生損傷、開裂、毛刺、崩塊及分層等缺陷。大張力纏繞成型技術(shù)不僅能改善飛輪轉(zhuǎn)子徑向應(yīng)力分布,還能避免裝配工藝對復(fù)合材料層的損傷。因此,研究大張力纏繞技術(shù)制備高性能復(fù)合材料飛輪轉(zhuǎn)子具有重要的意義。本文針對高速飛輪轉(zhuǎn)子對材料的要求選擇合適的材料,測試了鋁合金、環(huán)氧樹脂澆鑄體以及三種類型纖維與樹脂復(fù)合后的基本力學(xué)性能,為解析分析和數(shù)值仿真分析提供基本的材料參數(shù)。基于平面應(yīng)力假設(shè)建立了軸對稱飛輪轉(zhuǎn)子的解析模型,推導(dǎo)出大張力纏繞成型過程和高速旋轉(zhuǎn)時飛輪轉(zhuǎn)子的應(yīng)力應(yīng)變表達式。分析了在30000 RPM工作轉(zhuǎn)速下張力制度、材料搭配和材料厚度分配對轉(zhuǎn)子應(yīng)力分布的影響,確定了最佳張力制度和三種復(fù)合材料層的厚度。借助ANSYS有限元軟件建立復(fù)合材... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

飛輪轉(zhuǎn)子典型結(jié)構(gòu)

（a）圓錐面過盈裝配 （b）圓柱面過盈裝配圖 1-2 兩種典型的過盈壓裝工藝大張力纏繞成型技術(shù)規(guī)張力纖維纏繞和大張力纖維纏繞工藝流程基本相似，通常都采用。圖 1-3 為大張力濕法纏繞成型工藝示意圖，其主要是在傳統(tǒng)的纏粉制動器（安裝在浸膠槽和絲嘴中間），并配備先進的纖維紗帶傳圖 1-3 大張力濕法纏繞成型工藝示意圖

來提升飛輪轉(zhuǎn)子徑向強度。（a）圓錐面過盈裝配 （b）圓柱面過盈裝配圖 1-2 兩種典型的過盈壓裝工藝張力纏繞成型技術(shù)張力纖維纏繞和大張力纖維纏繞工藝流程基本相似，通常都采圖 1-3 為大張力濕法纏繞成型工藝示意圖，其主要是在傳統(tǒng)的制動器（安裝在浸膠槽和絲嘴中間），并配備先進的纖維紗帶傳


本文編號：3509456