[發明專利]一種疊層蛋形耐壓殼及其加工方法

有效

• 申請號: 202210071068.3
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114406613B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 張建;程鵬;劉暢;李永勝;戴明強;趙坦;王芳;唐文獻
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B63B3/13
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 王美麗

1.一種疊層蛋形耐壓殼的加工方法，其特征在于，首先構建一種疊層蛋形耐壓殼，包括內層耐壓殼和外層耐壓殼，所述內層耐壓殼和外層耐壓殼的一端分別與小端封頭(1)固接，另一端分別與大端封頭(5)固接，所述的內層耐壓殼和外層耐壓殼之間連接有若干支撐(4)，內層耐壓殼和外層耐壓殼之間填充有復合材料，具體包括以下步驟：

(1)確定疊層蛋形耐壓殼內、外殼母線方程；

(2)確定疊層蛋形預制體內、外殼片體展開方程；

(3)按照展開方程劃線、切割下料；

(4)將疊層蛋形預制體內、外殼各個片體折彎；

(5)將折彎的各個內殼片體組裝點焊起來；

(6)將小端封頭、大端封頭分別和組裝點焊好的內層預制體焊接；

(7)在內層預制體相鄰兩個片體上焊接支撐；

(8)將外層預制體單個片體貼合在支撐上，確保其位置與內層預制體相應片體一一對應，最終完成疊層蛋形預制體的制造；

(9)向疊層蛋形預制體的內層預制體內持續注水加壓脹形：內層預制體在水的內壓作用下緩慢脹形，達到一定的壓力值后停止注水，在水的內壓作用下內層預制體脹成了內層蛋形耐壓殼；

(10)內層保壓及向疊層蛋形預制體的內外層預制體之間注入復合材料：外層預制體在復合材料的內壓作用下脹形，達到一定的壓力值后停止注復合材料，在復合材料的內壓作用下外層預制體脹成外層蛋形耐壓殼；

(11)將內層蛋形耐壓殼內的水加熱直至夾層間的復合材料完全固化，將內層蛋形耐壓殼內部的水全部排出。

2.根據權利要求1所述的一種疊層蛋形耐壓殼的加工方法，其特征在于，所述的小端封頭(1)上開有第一排氣口(11)和第二排氣口(12)。

3.根據權利要求2所述的一種疊層蛋形耐壓殼的加工方法，其特征在于，所述的第一排氣口(11)與內層耐壓殼的內腔連通，所述的第二排氣口(12)與內外殼體之間的空腔連通。

4.根據權利要求1所述的一種疊層蛋形耐壓殼的加工方法，其特征在于，所述的大端封頭(5)上開有進出水口(51)和復合材料注入口(52)。

5.根據權利要求4所述的一種疊層蛋形耐壓殼的加工方法，其特征在于，所述的進出水口(51)與內層耐壓殼的內腔連通，所述的復合材料注入口(52)與內外殼體之間的空腔連通。

6.根據權利要求1所述的一種疊層蛋形耐壓殼的加工方法，其特征在于，所述的復合材料采用樹脂加納米復合材料(6)。

7.根據權利要求1所述的一種疊層蛋形耐壓殼的加工方法，其特征在于，所述的內層耐壓殼采用內層蛋形耐壓殼(2)，所述的外層耐壓殼采用外層蛋形耐壓殼(3)。

8.根據權利要求1所述的一種疊層蛋形耐壓殼的加工方法，其特征在于，所述步驟(2)中確定疊層蛋形預制體內、外殼片體展開方程前，分別將內、外層蛋形預制體分為多片。

9.根據權利要求1或8所述的一種疊層蛋形耐壓殼的加工方法，其特征在于，所述步驟(2)中疊層蛋形預制體內、外殼片體展開方程通過以下方式確定：

1)首先，根據弧長公式表示出內、外殼母線的弧長，即外殼弧長S₁表達式為：

式中，f₁(x)為外殼輪廓方程，

內殼弧長S₂表達式為：

式中，f₂(x)為內殼輪廓方程；

2)確定內、外殼片體展開方程的高度，即外殼片體展開高度h₁為：

h₁＝f₁(x)sinθ

內殼片體展開高度h₂為：

h₂＝f₂(x)sinθ

其中，θ為外殼每個片體間所呈夾角的一半；

3)得到內、外殼完整的表達式，即外殼展開方程為：

式中，S₁是外殼母線的弧長，f₁(x)為外殼輪廓方程，

內殼展開方程為：

式中，S₂是內殼母線的弧長，f₂(x)為內殼輪廓方程。