Evaluation of structural performance of filament wound monotropic composite domes of cylindrical vessels
69 viewsDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.90.2023.156-162Keywords:
Structural performance; Cylindrical composite shells; Composite pressure vessels; Filament winding.Abstract
Following the trend, composite pressure vessels are increasingly being used to replace metal pressure vessels. One criterion for evaluating composite pressure vessels is structural performance (Fp), Fp = pb.V/W = pb.V/(r.Vs), where pb, V, W, r and Vs are failure pressure, internal volume, shell mass, density and shell volume, respectively. Thus, the efficiency of the pressure vessel depends on the composite material parameters, the thickness and thickness distribution on the shell, as well as structural parameters related to the shell profile and coordinates of the polar hole. In turn, the shell thickness and thickness distribution depend on the material's mechanical properties and the winding processing- structural parameters (geodesic, non-geodesic or planar). In order to optimize the design, the paper focuses on determining the influence of some structural and material parameters on the structural performance of filament wound monotropic composite domes of cylindrical vessels.
References
[1]. V. V. Vasiliev, “Composite pressure vessels- analysis, design, and manufacturing”, Virginia, USA: Bull Ridge Publishing, Blacksburg (2009).
[2]. T. N. Thanh và cộng sự, “Tính toán các thông số công nghệ quấn bình cao áp hình trụ từ vật liệu compozit”, Tạp chí Nghiên cứu khoa học và công nghệ quân sự (2011).
[3]. T. T. Thanh Vân và cộng sự, “Xây dựng mô hình tính toán cho thiết kế biên dạng bình composite được quấn theo đường phi trắc địa”, Tạp chí khoa học và công nghệ Hàng Hải, 8, (2020).
[4]. Đ. V. Hiến và cộng sự, “Biên dạng đáy vỏ compozit dạng trụ lỗ cực hở nhận được bằng phương pháp quấn phẳng”, Tạp chí Nghiên cứu khoa học và công nghệ quân sự, (2020).
[5]. D. V. Hien, T.N. Thanh and et al., “Design of planar wound composite vessel based on preventing slippage tendency of fibers”, Composite Structures, 254, (2020).
[6]. Đ. V. Hiến và T. N. Thanh, “Biên dạng đáy vỏ trụ composite dị hướng nhận được bằng phương pháp quấn trắc địa”, Hội nghị KH toàn quốc về CHVR lần thứ XV, (2021).
[7]. R. Wang et al., “Slippage coefficient measurement for nongeodesic filament-winding process,” Composites: Part A, Vol 42, (2011).
[8]. V. V. Vasiliev, E. V. Morozov, “Advanced mechanics of composite materials”, UK: Elsevier, (2007).
