問題討論,專業人士進:你認為,氣瓶纏繞中,為了保證破口在中間,環向跟縱向厚度比是多

且聽風吟

      這個問題很專業,搞這個的懂,專業一點.
       具體描述如下:
        一般標準要求,氣瓶破口需要在氣瓶的筒體中部,這就涉及到環向纏繞層厚度跟縱向纏繞層厚度的問題.
       按照理論來說,環向承受的應力是縱向的2倍,這對于鋼瓶來說,是準確的.所以車用纏繞瓶,表面環向纏繞一層玻璃纖維,正是利用了這個特點,增強了環向強度,以使鋼瓶充分發揮縱向未利用的強度.所以能夠減輕近一半的重量.
     但對于全纏繞來說,就不是這么簡單的問題.這涉及到環向纖維跟縱向纖維的應力利用系數完全不一樣.按照教材來說,碳纖維的利用率一般在90%,而玻璃纖維的利用率在80%(既K值),而且環向跟縱向的利用率并不一樣.如果你想當然的認為,縱向跟環向利用率一樣,然后縱向厚度取環向厚度一半,那么,最終爆破結果肯定是爆破在頭部跟尾部.
    只有增加縱向厚度,才能保證,氣瓶爆破口始終在氣瓶筒體部分.這是一個經驗工作,不僅跟你所纏繞的氣瓶有關,還跟你的設計線型有關.這需要長期有經驗積累.
    這里還涉及到氣瓶的爆破碎片問題,標準要求不大于三片,或者兩片.所以如果縱向強度太低,肯定會導致氣瓶碎片太多.
    以比較保險的用法,考慮到縱向纏繞在筒體與封頭交界處有應力集中,有空隙,將碳纖維的利用率減少于0.55比較合理,保險.破口基本上沒有問題.也就是說,理論計算碳纖維1MM厚,那么,實際取1/0.55 為準.
    大家有什么好的想法,可以寫上來.