纤维缠绕复合材料圆环壳线型设计与优化

由微分几何理论,导出了纤维缠绕圆环壳曲面的滑移和架空判据。基于薄膜理论和网格理论,结合圆环壳几何特征,得到了内压作用下纤维螺旋加环向缠绕圆环壳的平衡方程组,给出了均衡缠绕线型的确定方法。以稳定缠绕条件和壳体强度要求为约束,缠绕层最小质量为优化目标,利用收敛效率较高的序列二次规划算法（SQP）求得了不同爆破压强下的各项最优均衡缠绕参数。文中的设计方法真实反映了环壳结构特征和实际工程设计要求,算例表明可直接应用于纤维缠绕环壳的初步设计。