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纤维缠绕压力容器制备和内压试验方法

发布时间:2017-05-22 17:17:01 分类:典型客户 来源: 点击:次

纤维缠绕压力容器制备和内压试验方法 制备,缠绕,压力容器,试验方法,纤维 安全鞋撕裂强度试验机 标准名称 纤维缠绕压力容器制备和内压实验方法 标准类型 中华人民共和国国家标准标准名称(英) Method for preparation and internal pressure testing of filamentwound pressure vessels 国际代码 UDC 621.642:678.07:620.162.4 标准号 GB 6058⑻5 标准发布单位国家标准局 标准发刹车片试验机布日期 1985-05⑵8发布标准实行日期 1986-03-01实行 标准正文 本标准用于制备具有规定几何形状的纤维缠

标准名称 纤维缠绕压力容器制备和内压实验方法 标准类型 中华人民共和国国家标准标准名称(英) Method for preparation and internal pressure testing of filamentwound pressure vessels 国际代码 UDC 621.642:678.07:620.162.4 标准号 GB 6058⑻5 标准发布单位国家标准局 标准发布日期 1985-05⑵8发布标准实行日期 1986-03-01实行

标准正文
本标准用于制备具有规定几何形状的纤维缠绕压力容器试样,并在规定的条件下,进  行内压实验,以肯定纤维缠绕压力容器的表观拉伸参数。  1 方法概述       用两种芯模制备压力容器试样:   1.1 砂芯模:Y式样是在包覆有橡胶内衬的砂芯模上包装袋跌落试验机绕制的。固化后,用水将砂芯模洗出  ,进行内压实验。   1.2 钢芯模:试样是在包覆有橡胶内衬,并钻有许多小孔的钢芯模上绕制的,固化后,同  芯模1起进行内压实验。  2 试样   2.1 试样几何形状和尺寸见纤维缠绕压力容器示意图。   2.2 标准试样:平面缠绕时,极孔直径为40mm,筒身段长为100mm;螺旋缠绕时,极孔直  径为60mm,筒身段长为20毫米。  3 装备    3.1 缠绕机       缠绕机应能按要求进行环向缠绕和螺旋缠绕,或平面缠绕和环向缠绕。   3.2 芯模   3.2.1 砂芯模       砂芯模是1种水溶性芯模,其制备方法见附录A中A.1。   3.2.2 钢芯模       制造钢芯模可用不锈钢或普通钢,制备方法见附录A中A.2。在进行内压实验时,钢芯  模留在容器内。芯模可重复使用。   3.3 固化装置       固化装置应具有固化试样时所需的温度范围,并且升温、恒温控制装置。固化温度偏  差应能控制在±5℃之内。   3.4 实验装备   3.4.1 内压实验系统应保证实验容器的加压速度在每分钟80~100kgf/cm[2]。   3.4.2 用压力表或压力传感器记录压力,应保证测压精度在±1%范围内。用应变片或引申  计丈量变形。  4 试样的制备     4.1 原材料储存和条件处理   4.1.1 纤维应储存在干燥的地方。缠绕前按纤维种类进行有关处理。   4.1.2 树脂及固化剂按厂方规定的条件寄存,超过使用期时,不准使用。   4.2 芯模处理   4.2.1 砂芯模:在芯模表面涂脱模剂,包覆橡胶内衬。   4.2.2 钢芯模:清除芯模表面上的油污,涂脱模剂,包1层玻璃纸,包覆橡胶内衬。   4.3 缠绕与固化   4.3.1 在处理好的芯模上安好极孔嵌件(见附录A中A.4)。将芯模装在缠绕机上,丈量芯模  外径,准确到0.05mm,调剂缠绕机。   4.3.2 按规定的层数和规定的角度进行缠绕。湿法缠绕时,环境温度不得低于18℃,相对  湿度50~60%,缠绕张力为纤维断裂强度的5~8%。   4.3.3 将绕制完的试样,放入固化装置内,按规定的固化制度固化。固化进程中,试样应  不断地转动,避免流胶。如果固化装备没有转动装置,应在放入固化装置之前,用红处加热  装置或其它热源将绕好的容器转动加热至不流胶后,再进行固化。   4.3.4 固化后,自然冷却至室温。将试样编号。用钢芯模制造的容器试样在撤除接轴以后  便可用于内压实验。砂芯模制造的容器试样,用低于80℃的热水,将砂芯模洗出,便可用作  内压实验。  5 内压实验    5.1 对试样进行外观检查。   5.2 需要测应变时,粘好应变片。   5.3 按GB 1446《纤维增强塑料性能实验方法总则》的规定进行状态调理。   5.4 将容器与内压实验系统和记录装置连接,调准加压速度,先加初压10kgf/cm[2];检  查和调剂实验装置,使其处于正常工作状态,卸压。   5.5 按规定的速度加压。记录压力和所对应的应变,直至容器破坏。记录破坏压力及破坏  砂浆拉伸粘结强度试验机情况。   5.6 每组试样很多于5个。  6 强度计算        压力容器的环向和纵向纤维强度以网格理论为基础进行计算。理论的基本假定:       ① 在内压容器中,只有纤维承受外载荷作用,而基体的承载能力疏忽不计。       ② 纤维只承受轴向载荷、每根纤维的承能力相同。   6.1 计算   6.1.1 环向纤维的强度按式(1)计算:                                            PR                                 σfθ=------------(2-tg[2]α)…………………(1)                                           2tG[θ]                                         β                 tGθ=-------×10[⑸]×γθ……………………(2)                                        ρt 式中:σfθ——环向纤维强度,kgf/cm[2](MPa);           P——破坏压力,kgf/cm[2];           R——壳体的中半径,cm;           α——缠绕角度,度;          tGθ——壳体中,环向纤维的厚度,cm;           γθ——环向缠绕单位宽度粗纱股数,1/cm;             β—引出端强度试验机—粗纱号数,g/km;            ρf——纤维密度,g/cm[3]。          注:1MPa=1N/mm[2]≈10.2kgf/cm[2]   6.1.2 纵向纤维强度按式(3)计算:                                              PR                                 σfα=-----------------…………………………(3)                                        2×fGα·cos[2]                                      β                tGα=--------×10[⑸]×γα………………………(4)                                      ρf 式中:σfα——纵向纤维强度,kgf/cm[2](MPa);       tGα——壳体中,纵向纤维的厚度,cm;       γα——纵向缠绕单位宽度相纱股数,1/cm。         其余符号意义同式(1)、式(2落镖冲击试验机)。   6.1.3 环向复合强度按式(5)、式(6)计算:                                     PR                             σcθ=------………………………………………………(5)                                    tc                                 tGθ+tGα                             tc=-------------…………………………………………(6)                                    Vt 式中:σcθ——环向复合强度,kgf/cm[2](MPa);         tc——壳体圆筒段计算厚度,cm;         V腐蚀磨损试验机t——纤维体积含量,%。         其余符号意义同式(1)、式(3)。   6.1.4  纵向复合强度按式(7)计算:                                   PR                            σcα=-----…………………………………………………(7)                                   2tc 式中:σcα——纵向复合强度,kgf/cm[2](MPa);        其余符号意义同式(1)、式(5)。   6.1.5 根据记录的ρ—ε曲线,滑动轴承试验机绘制环向和纵向σ—ε曲线,并取初始直线段计算相应的  弹性模量。  7 实验结果        实验结果锚杆拉力试验机按GB 1446的有关规定。  8 实验报告        实验报告按GB 1446规定。另外,还包括以下内容:       a. 增强材料类型;       b. 基体类型及固化制度;       c. 筒体的尺寸及封头尺寸;       d. 缠绕张力;       e. 层次散布;       f. 环向(纵向)缠绕单位宽度股数和环向(纵向)层数;       g. 缠海绵泡沫压陷硬度试验机绕时的环境条件。                                      附   录   A                        芯模、密封内衬、封头及极孔嵌件说明                                      (补充件)  A.1 砂芯模    A.1.1 将洗净的细砂、聚乙烯醇(型号为D588)和水按以下比例混合;        砂:聚乙烯醇(PVA):水=100:2:6~7   A.1.2 将混合物装填在模具(半个芯模)中,放入烘箱内升温至110℃,保持6h,将水蒸发  掉。   A.1.3 将硬结的两段芯模粘结起来,粘结剂与制作芯模用的PVA相同,见图A1。  A.2 钢芯模   A.2.1 钢芯模用不锈钢或普通钢制成,并在芯模上钻孔,孔径为2mm,孔密度为0.44个/  cm[2]。见图A2。  A.3 密封内衬    A.3.1 钢芯模和砂芯模在容器绕制前必须包覆好密封内衬。内衬材料1般可采取J 03胶片  和9621橡胶。当胶片厚度为0.3mm时fzg齿轮试验机,要包覆2层,厚度为0.插头引线弯折试验机6~1mm时,可包覆1层。  A.4 封头及极孔嵌件        本标准推荐的封头曲面为扁椭球曲面,其它封头曲面型式可按需要自行选取。封头曲  面及金属嵌件见图A3。                                 曲面坐标值 _______________________________人造板万能试验机_________________________________________________  x     0   3.5   18.7   22.5   25.5   28.0      30.0     31.7     33.2     34.4 y    75   70     65     60     55     50        45       40        35      30  ___________________________________________________________________纸张试验机_________橡胶耐油试验机____                                      _______________________   鞋子弯曲防水试验机     附加说明:      本标准由国家建筑材料工业局提出,由纤维增强塑料标准化分技术委员会归口。      本标准由国家建筑材料工业局哈尔滨玻璃钢研究所负责起草。      本标准主要起草人刘其贤、林国荣。
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