Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: interweaving

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Structure analysis of helically wrapped composite pressure vessels

Błażejewski W., Juskowiak E., Mażulis J., Rybczyński R.

Composites Theory and Practice

2013

R. 13, nr 3

193--197

This paper investigates the structures of composite overwrapped pressure vessels (COPV) intended for use as storage tanks for compressed gas fuels in automobiles and other vehicles. The objective of this work was to establish the use of mosaic patterns arising during winding in the helical layers. In the authors' opinion, the optimal mosaic pattern considering the behavior of reinforcement tows under loading is the one designated as Nr1 in the matrix method. It exhibits the lowest number of crossovers, as well as their most orderly array - linear. Crossovers are considered as local distortion of a composite structure, which has a negative effect on the development of damage in the material. This statement is the result of previous studies performed by the authors, as well as papers by other researchers. In total, 9 different type 3 and type 4 vessels produced by filament winding were studied. The studies encompassed an analysis of the mosaic patterns in selected helical layers only. This work contains neither information on the thickness, sequence or winding angle in the helical layers, nor on the number of longitudinal or circumferential layers. The work presents non-standard methods for the assessment and designation of mosaic patterns. The mosaic patterns in the helical layers were designated in accordance to the matrix method. The patterns were compared to the Nr1 patterns, which are optimal because of the lowest number of crossovers. The results of the study point to a lack of good engineering practices in the usage of specific mosaic patterns in responsible high-pressure constructions. In the opinion of the authors, the only rationale for the use of specific mosaic patterns now in use by the industry is the visual effect and attractive, rhombic character of the pattern. Each vessel had a unique composite layer template. Among the analyzed vessels, only one Nr1 mosaic pattern was found. It was used in the layer laid down at the angle of 14°.

W pracy badano struktury zbiorników kompozytowych z pełnym oplotem (ang.: COPV - Composite Overwrapped Pressure Vessels) przeznaczonych do magazynowania wysokosprężonych paliw gazowych w pojazdach. Celem badań było ustalenie stosowania architektur nawijania w warstwach krzyżowych. Według autorów, optymalna jest architektura oznaczana w metodzie tablicowej jako Nr1. Charakteryzuje się najmniejszą liczbą przeplotów i ich największym uporządkowaniem. Przeplot jest uważany za lokalne zaburzenie struktury. Wpływa on niekorzystnie na rozwój uszkodzeń w materiale. To stwierdzenie jest wynikiem wcześniejszych badań autorów oraz innych doniesień literaturowych. W sumie zbadano 9 sztuk różnych zbiorników typu 3 i 4 wytwarzanych metodą nawijania. Badania polegały na analizie architektur nawijania użytych jedynie w wybranych warstwach krzyżowych. W pracy nie ma informacji na temat grubości, sekwencji czy kątów nawijania w warstwach krzyżowych oraz o ilości zastosowanych warstw obwodowych i wzdłużnych. Zaprezentowano niestandardowe metody badań do oceny architektur nawijania. Architektury warstw krzyżowych oznaczano zgodnie z metodą tablicową. Wyznaczone architektury odnoszono do architektury Nr1 jako optymalnej ze względu na najmniejszą liczbę przeplotów. Wyniki przeprowadzonych badań świadczą o braku tendencji w stosowaniu konkretnej architektury nawijania. Każdy zbiornik charakteryzował się indywidualnym sposobem wykonywania warstw kompozytowych. W badanych zbiornikach znaleziono tylko jedną architekturę, określaną według metody tablicowej jako Nr1. Była ona użyta w warstwie wykonanej pod kątem 14°.

Zastosowanie metody tablicowej w projektowaniu oplotu kompozytowego butli wysokociśnieniowych

Błażejewski W.

Kompozyty

2010

R. 10, nr 2

154-158

Zaproponowano nową metodę, zwaną metodą tablicową, użyteczną w projektowaniu architektury ułożenia włókien w materiałach kompozytowych wzmacnianych włóknami, wytwarzanych metodą nawijania. Wykazano użyteczność tego sposobu do projektowania oplotu kompozytowego wysokociśnieniowych butli ciśnieniowych. Otrzymano 40 szt. Wysokociśnieniowych butli z 8 rodzajami struktury oplotu. Podano dla każdej struktury oplotu właściwości zbiorników, takie jak: grubość warstwy oplotu, zawartość przeplotów oraz odkształcenia zmierzone w obszarach bez przeplotów oraz w obszarach ich uporządkowania ("linie" przeplotów). Prezentowane wyniki badań potwierdzają informacje literaturowe o negatywnym wpływie obecności przeplotów i powiązanych z nimi pustek na właściwości kompozytów wykonanych metodą nawijania. Z badanych oplotów optymalny okazał się oplot o strukturze Nr1, charakteryzujący się najmniejszą liczbą przeplotów i ich największym uporządkowaniem. Wykonane badania sugerują, że przy doborze architektury oplotu kompozytowego (wykonanego metodą nawijania) do pracy pod ciśnieniem wewnętrznym należy przyjąć, między innymi, następujące kryteria: minimalizowanie liczby przeplotów i maksymalizowanie obszarów ich uporządkowania.

High strength/weight ratio is one of the most important advantage of GFR applications. It is also true for the case of high pressure composite vessels used for storage of compressed gases like natural gas (CNG) and compressed hydrogen (CH2). The composite layers for composite high pressure vessels are commonly produced by winding of resin impregnated continuos fibre bundles on metallic or plastic cylinders (liner). Fibre bundle architecture in wound composite layers is closely connected with vessel mechanical properties. The winding manufacturing process introduce into wound composite materials some species like fibre crossovers and interweavings, fibre undulations and "rich" resin localisations. These are known to be localizations where usually damage initiation start. Thus fibre architecture designing is one of the most important step. The new fibre architecture design method (table method) has been here presented. This method allows easier designing of wound structure and consumes lees time and object number. Forty high pressure composite vessels with 8 possible fibre architectures (according to table method) have been made by winding of epoxy resin impregnated continuous glass fibre on 114 mm diameter metallic liners (10 l volume) at +/-55° winding angle. The strains (in the interweaving arrangement region - "interweaving lines" LP and in the free interweaving region at 27.5 MPa internal pressure), voids and total interweaving amounts in 8 wound structures have been given. It was found that the strains in the free interweaving region decrease with the increase in the total interweaving number, but the strains in the interweaving arrangement regions behave in opposite way. The strains in both regions become very close to each other for high amount of interweavings and small interweaving arrangement. It was also found that scatters for both measured strains increase from 5 to 20% for 131 and 580 total interweaving amounts, respectively. One may conclude that damage process in high pressure composite vessels at 27.5 MPa internal pressure is more far gone when the wound fibre architectures have high total interweaving amounts and interweaving arrangement regions are small. It also seems that designer of wound fibre architectures for internal pressure load applications should choice ones with minimum interweaving amount and high arrangement region.