薄壁内衬复合材料发射筒结构设计与缠绕工艺研究

黄通^1,2，郭保全^1,2，栾成龙^1,2，朱家萱^1,2，潘玉田^1,2

1. 中北大学机电工程学院2. 中北大学军民融合协同创新研究院

摘 要：为了探究碳纤维增强复合材料在单兵筒式武器设计中的应用,开展了薄壁内衬碳纤维增强复合材料发射筒结构设计和工艺技术研究。首先,基于弹性理论和网格理论分别建立薄壁内衬层和碳纤维增强层厚度计算模型;其次,基于纤维增强复合材料损伤过程,分析了复合材料筒身的失效形式,讨论了采用不区分失效形式的Tsai-Wu强度准则和区分失效形式的Hashin强度准则的作用影响;最后,阐述了复合材料发射筒的缠绕工艺流程,重点分析了铺层方式和缠绕张力对纤维缠绕工艺的影响。研究结果可以为复合材料发射筒以及纤维增强复合材料圆筒结构的设计和加工提供参考。

关键词：薄壁内衬;碳纤维;厚度计算模型;失效形式;加工工艺;