文档介绍：第35卷
第8期华
中
科
技
大
学
学
报( 自然科学版) V ol. 35 N o. 8
2007年
8月
J. H uazhong U niv . of Sci. & T ech. ( N ature Science Editio n)
A ug.
2007
1
基于蒙特卡罗模拟的 CFRP 缠绕
压力容器可靠性分析
沈
军1
谢怀勤2
侯涤洋3
( 1 哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院, 黑龙江哈尔滨 150001; 2 哈尔滨工业大学材料
科学与工程学院, 黑龙江哈尔滨 150001; 3 哈尔滨玻璃钢研究院, 黑龙江哈尔滨 150036)
摘要: 对具有多维基本随机变量的碳纤维复合材料( carbo n fiber reinforced plastics, CF RP ) 缠绕压力容器提
出一种可靠性分析方法. 选取 CFR P 单向板弹性常数、基本强度、纤维缠绕角和压力容器纵环向层壁厚作为基
本设计变量, 制备 CFR P 单向板试件和 CFR P 缠绕压力容器, 并通过大量试验获得各变量的概率统计分布. 根
据经典层合壳体理论和 T sa-iWu 失效准则对 CFRP 缠绕压力容器进行结构失效演变及应力分析, 基于可靠
性分析的极限状态方程, 完成压力容器失效载荷与失效概率分布以及重要随机变量对失效概率分布影响规
律的数值模拟. 模拟结果与试验结果基本符合, 验证了本文分析方法的准确性.
关
键
词: 碳纤维复合材料; 压力容器; 蒙特卡罗模拟; 可靠性; 概率分布
中图分类号: T B323
文献标识码: A
文章编号: 1671-4512( 2007) 08-0097-04
Reliability analysis of CFRP-wound pressure vessels
by Monte Carlo simulation
S hen J un 1
X ie H uaiqin2
H ou Diy ang 3
( 1 School of M aterials Science and Chemist ry Eng ineering, Harbin Eng ineering U niv ersity , H arbin
150001, China; 2 Schoo l of M aterials Science and Engineering , H arbin Institute of T echnolog y,
H arbin 150001, China; 3 H arbin FRP Institut e, H arbin 150036, China)
Abstract: An appro ach to the reliability analysis of car bon fiber-r einfo rced plastics ( CFRP) pressure
vessel s w ith m any basic random variables is developed. T he elastic constants and streng th of CFRP
lamina, fiber w indin