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纤维缠绕压力容器广泛应用于航空航天、船舶海洋、化学化工及现代交通等各个领域装备中，在现代工业发展进步过程中扮演着重要角色。同时，现代工业发展的需求促进了复合材料压力容器的发展，复合材料压力容器的研究始于20世纪40年代，美国率先使用F-84军用纤维制造空气压缩瓶。

随着材料科学和先进制造技术的不断进步，低成本高压力的纤维缠绕复合材料压力容器逐渐成为现实。世界各国无不将发展轻量化纤维缠绕复合材料压力容器作为国家重点科研课题之一，如中国科学技术部的重点研发计划、美国国家航空航天局（NationalAeronauticsandSpaceAdministration，NASA）的新航空研究计划和太空探索规划、美国能源部的21世纪氢能燃料汽车计划、欧洲联盟第七个框架合作计划、欧洲木星探索计划等，均将发展轻量化纤维缠绕复合材料压力容器技术列为探索的关键技术。

结合目前航空航天、车辆船舶等领域纤维缠绕压力容器的实际应用，本书重点阐述纤维缠绕压力容器的设计原理和方法。全书共9章，主要内容包括纤维缠绕压力容器的研究进展、纤维缠绕压力容器线型设计与规划方法、纤维缠绕工艺参数影响研究、纤维缠绕结构基本力学性能测试评定方法、纤维缠绕压力容器结构设计方法、纤维缠绕压力容器性能优化技术、纤维缠绕压力容器监测技术等。

本书撰写过程中从纤维缠绕压力容器原理入手，重点强调理论与实践的结合，通过呈现大量的典型纤维缠绕压力容器设计分析案例，重点体现纤维缠绕压力容器设计知识的基础性、系统性、完整性和实用性，也特别注意介绍近年来纤维缠绕压力容器在各方面的新进展。

作者简介

祖磊，“黄山学者”特聘教授、博导、合肥工业大学机械工程学院副院长、航空结构件成形制造与装备安徽省重点实验室副主任、中国航空学会理事，CompositeStructures编委。主持装备重大基础研究、JW装备预研、HJJ重大专项、国家自然基金、国家重点研发计划子课题、航天预研、霍英东基金等项目。

纤维缠绕压力容器设计原理与方法

祖磊，张骞，张桂明著

北京：科学出版社，.11

ISBN-7-03--0

责任编辑：蒋芳，赵晓廷

内容简介

纤维缠绕压力容器在航空航天、船舶海洋、化学化工及现代交通等各个领域装备中应用广泛，已成为现代工业发展进步过程中不可或缺的装备，世界各国无不将发展轻量化纤维缠绕复合材料压力容器作为国家重点科研课题之一。本书从纤维缠绕压力容器设计与制造的相关基础理论展开介绍，对复合材料压力容器（包括高压容器、固体火箭发动机壳体、锥形天线罩等）的设计方法、成型工艺、成型后压力容器检测方法及水压爆破测试等进行重点阐述。

本书可供机械设计、机械制造、复合材料相关专业的研究生专业课教学使用，也可为相关技术人员及管理人员从事复合材料压力容器与管道设计方向的工作和学习提供重要参考。

目录速览

前言

第1章绪论11.1纤维缠绕压力容器的研究进展11.2纤维缠绕压力容器的结构与材料31.2.1纤维缠绕压力容器的结构31.2.2纤维缠绕压力容器的材料41.3纤维缠绕成型工艺与装备61.3.1缠绕成型工艺简述61.3.2缠绕成型装备简述9第2章纤维缠绕线型设计基础.1复合材料压力容器的缠绕线型.1.1测地线.1.2非测地线.2缠绕轨迹的稳定性.2.1纤维受力特点.2.2不架空条件.2.3不滑线条件.3线型设计与仿真软件.3.1国内设计仿真软件.3.2国外设计仿真软件20第3章纤维缠绕工艺参数设计基础.1缠绕张力.2固化工艺及控制.3大张力缠绕工艺.4干法缠绕工艺参数设计与控制.4.1预浸带黏性表征.4.2干法缠绕工艺窗口调控35第4章复合材料层合板弹性力学基础.1单层板弹性力学基础.1.1复合材料弹性力学.1.2正轴刚度.1.3偏轴刚度.2层合板弹性力学基础.2.1经典层合板理论.2.2对称层合板面内刚度.2.3一般层合板刚度.3层合板应力分析80第5章复合材料强度理论.1复合材料结构强度特点.1.1层间强度.1.2界面性能.2经典失效准则.2.1最大应力准则.2.2最大应变准则.2.3Tsai-Hill准则.2.4Hoffman准则.2.5Tsai-Wu张量准则.2.6Hashin准则.2.7Yamada-Sun准则.2.8Puck准则.3层间失效准则.3.1最大应力准则.3.2层间应力相互作用准则.3.3Tong-Norris准则.3.4二次分层失效准则.3.5Ye分层准则.3.6Camanho-Matthews层间失效准则.3.7Tong层间失效准则.4复合材料退化准则.4.1Camanho-Matthews材料性能退化准则.4.2Olmedo-Santiuste材料性能退化准则90第6章纤维缠绕压力容器的结构设计.1基本力学性能测试.1.1基于NOL环的基本力学性能测试.1.2基于单向板的基本力学性能测试.2芯模与内衬设计.2.1芯模设计基础.2.2金属内衬设计.2.3非金属内衬设计.3封头厚度预测.4复合材料层设计.4.1基于经典层合板理论的设计.4.2筒身段网格理论.4.3封头段网格理论.4.4材料-线型-结构一体化设计第7章纤维缠绕压力容器的强度分析.1内衬/芯模强度校核.1.1内衬屈曲分析.1.2内衬/芯模强度分析.2复合材料缠绕层的强度校核.2.1首层失效法.2.2末层失效法.2.3逐层失效法.3封头补强技术.3.1补强方式.3.2封头精细化补强设计与仿真第8章典型纤维缠绕压力容器的设计与分析.1车载高压储氢气瓶.1.1金属内衬储氢气瓶.1.2非金属内衬储氢气瓶.2固体火箭发动机壳体.2.1一般壳体.2.2壳体尾喷一体化.3锥形天线罩.3.1表层光滑性设计.3.2厚度均匀性设计.4环形压力容器.4.1环形压力容器缠绕的数学模型.4.2缠绕成型控制.5球形压力容器.5.1球形压力容器缠绕规律.5.2球形缠绕切点数对线型的影响.5.3球形气瓶应力预测分析.5.4球形气瓶缠绕实验.6高速飞轮转子护套.6.1飞轮转子的工作原理及构造.6.2飞轮转子护套应变分析.6.3转轴与轮毂应变分析.6.4复合材料缠绕层应力分析.6.5飞轮有限元分析.6.6飞轮缠绕实验第9章复合材料压力容器监测及测试方法.1复合材料压力容器质量检测.1.1外观检测.1.2实时在线监测技术.1.3无损检测技术.2复合材料压力容器水压实验.2.1内压实验.2.2疲劳实验9.2.3爆破实验.2.4压力实验监测手段参考文献

（本文编辑：王芳）

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