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国内刊号：11-2223/N
国际刊号：1000-0054
发布日期:
作者：魏鲲鹏, 戴兴建, 邵宗义
单位：清华大学 工程物理系, 北京 100084
关键词：飞轮储能,碳纤维波纹管,弯曲刚度,有限元,铺层
基金：国家重点研发计划（2018YFB0905500）
飞轮存储动能正比于其转动惯量和角速度平方，使用碳纤维复合材料可有效提高转子线速度，而通过波纹管连接圆筒的多节式飞轮转子设计，不仅便于增大转动惯量，而且考虑到波纹管弯曲刚度对转子固有频率的影响，可实现在较低转速下过临界，增大工作转速范围。该文针对渐变铺层的碳纤维波纹管，通过轴向施力法测量其静态弯曲刚度，建立对应的有限元模型，计算不同载荷下线性和考虑几何非线性的弯曲刚度，并模拟不同下铺层的弯曲刚度。研究结果表明：波纹管弯曲刚度与载荷是非线性关系，载荷较大时测量值与理论值数量级一致，弯曲刚度随铺层数增多、轴向铺层比增加而增大，且受铺层次序影响。
来源：2019年第7期
《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部
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