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机械工程师

MECHANICALENGINEER

基于圆柱型复合材料轮缘的有限元分析

11111122

李文涛，王冠楠，王涛，李荣新，吴奇兵，陈泽光，宋以国，张龙旺

（1.中海油安全技术服务有限公司，天津3004502.哈尔滨工程大学，哈尔滨150001）

采用缠绕技术成型的圆柱型复合材料的径向强度较低，因此复合材料轮缘的径向应力分布对飞轮转子的性能起

摘要：

到了重要作用。过盈装配的多环结构轮缘可以改善转子径向应力的分布。文中采用三维有限元方法分析了16000r/min的

转速下，多环结构轮缘的环数、各环厚度分布以及锥度大小和方向对轮缘径向应力分布的影响。数值模拟结果为复合材料

轮缘的结构设计提供了参考。

复合材料圆柱型外缘有限元径向应力

关键词：

中图分类号:TH133.7文献标志码:粤文章编号：员园园圆原圆猿猿猿（圆园23）10原园100原园5

FiniteElementAnalysisofCylindricalCompositeRim

LIWentao1,WANGGuannan,WANGTao,LIRongxin,WUQibing,CHENZeguang,11111

SONGYiguo,ZHANGLongwang22

(1.CNOOCSafetyTechnologyServicesCo.,Ltd.,Tianjin300450,China;2.HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,China)

Abstract:Theradialstrengthofcylindricalcompositerimmadebywindingtechnologyilow,sotheradialstre

distributionofcompositerimplayanimportantroleintheperformanceofflywheelrotor.Therimwithover-aembly

multi-ringstructurecanimprovetheradialstredistributionofrotor.Thipaperuse3Dfiniteelementmethodto

analyzetheinfluenceofthenumber,thetaperandthedirectionofringandthethickneofeachringontheradial

stredistributionofrimatthespeedof16000r/min.Thenumericalsimulationresultprovidereferenceforthestructural

designofcompositerim.

Keywords:compositematerials;cylindricalouteredge;finiteelement;radialstre

0引言种储能参数，利用复合材料飞轮转子提高总储能量成为

[8]

在现有的机械储能、电磁储能、电化学储能等储能技研究的热点问题。

术中，飞轮储能具有工作温度范围广、储能密度大、效率目前复合材料飞轮转子大多采用金属轮毂和复合材

高、功率强、可靠性高、使用寿命长、维护费用低、环境友料轮缘的组合