[发明专利]一种仿竹结构的碳纤维复合材料薄壁圆筒结构

摘要

一种仿竹结构的碳纤维复合材料薄壁圆筒结构，其整体为仿竹的加横隔板的圆筒结构，它包括薄壁圆筒结构、横截面纤维的排布方式、横隔板的纵向截面结构，三者紧密相关连；该圆筒结构由碳纤维复合材料加工而成，呈圆筒状；该横截面纤维排布方式体现在纤维的体积分数分布规律上，即横截面面积分数分布规律，内径到外径成指数型分布；纤维的最优体积分数分布函数跟薄壁圆筒结构所受外力状态有关，即Vf＝f(F,M,T)；该横隔板的纵向截面的形状有两种一，平板形，加过渡圆弧；二，拱形，加过渡圆弧。

主权项

一种仿竹结构的碳纤维复合材料薄壁圆筒结构，其特征在于：其整体为仿竹的加横隔板的圆筒结构，它包括薄壁圆筒结构、横截面纤维的排布方式、横隔板的纵向截面结构，三者紧密相关连；该圆筒结构采用性能稳定的碳纤维及环氧树脂代替竹纤维材料，由碳纤维复合材料加工而成，呈圆筒状，尺寸为φ100×500mm，圆筒壁厚t＝5mm；该横截面纤维排布方式体现在纤维的体积分数分布规律上，即横截面面积分数分布规律：由内径到外径成指数型分布，分布函数如下：Vf=η×eλ×Rb-RRb-Ra]]>式中，Ra为内半径，Rb为外半径，R为内缘到某纤维层的距离，η、λ为待定系数；纤维的最优体积分数分布函数跟薄壁圆筒结构所受外力状态有关，即Vf＝f(F,M,T)式中，F、M、T分别为圆筒结构所受的拉力或压力、弯矩、扭矩；该横隔板的纵向截面的形状有两种：一，平板形，加过渡圆弧；二，拱形，加过渡圆弧；横隔板的个数及位置为每处设置一个。