Композитные баллоны давления. Проектирование, расчет, изготовление и испытание

Рассмотрены металлические и композитные баллоны давления с металлическим и термопластичным лейнером. Описаны основные конструктивные формы, конструкционные материалы, типовые технологические процессы и методы сертификации баллонов давления, предусмотренные отечественными и зарубежными стандартами. Изложены методы проектирования, расчета, изготовления и испытаний баллонов на статические, циклические, длительные, ударные нагрузки и воздействие температуры. Показано влияние дефектов и повреждений на работоспособность композитных баллонов давления.
Для инженеров-конструкторов, проектировщиков и технологов организаций, занимающихся разработкой композитных баллонов давления. Может быть полезной преподавателям и студентам вузов.
Оглавление
Предисловие
Глава 1. Баллоны из металлических сплавов
1.1. Конструкции металлических баллонов
1.2. Технологии изготовления металлических баллонов
1.3. Проектирование и расчет баллонов давления
1.3.1. Основные соотношения теории упругости
1.3.2. Основные соотношения деформационной теории пластичности
1.3.3. Основные соотношения теории осесимметрично нагруженных оболочек вращения
1.3.4. Критерии разрушения
1.3.5. Расчет металлических баллонов
1.3.6. Проектирование металлических баллонов
1.4. Испытания баллонов
Глава 2. Области применения композитных баллонов давления
Глава 3. Конструкции баллонов из композитных материалов
3.1. Баллоны с цилиндрической частью, усиленной композитом (типа 2)
3.2. Баллоны с металлическим лейнером (типа 3)
3.3. Баллоны с полимерным лейнером (типа 4)
3.4. Конструкции защитных корпусов композитных баллонов
Глава 4. Конструкционные материалы и технологические процессы
4.1. Материалы металлических лейнеров
4.2. Особенности металлических лейнеров, изготавливаемых методом сварки
4.3. Полимерные лейнеры
4.4. Полимерные волокнистые композиты
4.5. Технология изготовления баллонов из композитных материалов
Глава 5. Расчет и проектирование композитных баллонов давления
5.1. Металлические баллоны с цилиндрической частью, усиленной композитным материалом (типа 2)
5.1.1. Линейно-упругая деформация баллона
5.1.2. Упругопластическая деформация и прочность баллона
5.1.3. Проектирование баллона
5.2. Композитные баллоны с ненесущим лейнером (типа 4)
5.2.1. Основные соотношения.
5.2.2. Цилиндрическая часть баллона
5.2.3. Днище, образованное одним спиральным слоем
5.2.4. Проектирование баллонов, состоящих из спиральных и кольцевых слоев
5.2.5. Днище, образованное системой спиральных слоев
5.3. Композитные баллоны с несущим лейнером (типа 3)
5.3.1. Цилиндрическая часть баллона
5.3.2. Днища баллона
5.3.3. Особенности поведения металлокомпозитных баллонов при активном нагружении и разгрузке
5.3.4. Проектирование металлокомпозитных баллонов по критерию минимума массы
5.3.5. Проектирование металлокомпозитных баллонов по условию минимума напряжений в лейнере
Глава 6. Баллоны, изготовленные намоткой ленты, армированной в нескольких направлениях
6.1. Цилиндрическая часть баллона
6.2. Днище баллона, изготовленного комбинированной кольцевой намоткой
6.3. Днище баллона, изготовленного спиральной намоткой.
Глава 7. Циклическая и длительная прочность композитных баллоноз давления
7.1. Циклическая прочность
7.2. Длительная прочность
Глава 8. Потеря устойчивости лейнера в композитном баллоне давления
8.1. Намотка с натяжением
8.2. Температурные напряжения
8.3. Напряжения после разгрузки
8.4. Устойчивость лейнера
Глава 9. Дефекты баллонов из композитных материалов
Глава 10. Нормативные документы для баллонов из композитных материалов и сертификационные испытания
10.1. Нормативные требования
10.2. Статические испытания
10.3. Циклические испытания
10.4. Испытания баллонов с повреждениями
10.5. Испытания на удар
10.6. Температурные испытания
10.7. Испытания на воздействие пламени
Список литературы