平面缠绕炭纤维压力容器大变形有限元分析④
缑林虎 ，郑锡涛 ，程勇
(1．西北工业大学航空学院，西安710072；2．中国航天科技集团公司四院四十三所，西安710025)
摘要：根据纤维缠绕复合材料压力容器的结构和工艺特点，用ANSYS有限元软件建立了2种封头形式的复合材料压
力容器计算模型，模型包括封头上纤维缠绕角和缠绕厚度的变化，并对内压作用下结构的应变分布进行了静力学非线性计
算。由于在内压作用下压力容器会产生较大的位移，因此在计算时考虑了大变形的影响。结果表明，在内压作用下，圆筒
段的纤维受到拉伸作用，椭球型封头的部分区域出现了弯曲，纤维受到了挤压，而平衡型封头上应力变化平缓，结构整体向
外膨胀。比较发现，计算结果和试验结果吻合较好，所建立的有限元模型和计算方法能较好模拟压力容器的真实受力情
况。
关键词：纤维缠绕复合材料；压力容器；几何非线性；应变分布
