材料铺排顺序对储能飞轮应力影响规律研究

任正义¹，张绍武²，杨立平¹，黄同²

1. 工程训练国家级实验教学示范中心(哈尔滨工程大学)2. 哈尔滨工程大学机电工程学院

摘 要：以复合材料储能飞轮为研究对象,分析材料铺排顺序对飞轮应力的影响规律。针对飞轮的结构特点,建立多层过盈配合复合材料轮缘应力分析模型,通过ANSYS Workbench软件分析不同材料铺排顺序下复合材料飞轮的径向、环向应力分布情况。结果表明:在转速一定的条件下,当各层轮缘材料相同时,使用玻璃纤维时受到的应力最大,使用碳纤维T800时受到的应力最小;当各层轮缘材料不同时,内层采用成本较低的玻璃纤维,中层采用碳纤维T300,外层采用成本较高的碳纤维T800受力最均匀,变化梯度最小。研究结果将对复合材料储能飞轮的设计和优化工作有一定的参考价值。

关键词：复合材料;储能飞轮;材料铺排顺序;应力;ANSYS Workbench;