一种叠层蛋形耐压壳及其加工方法

技术特征：
1.一种叠层蛋形耐压壳，其特征在于，包括内层耐压壳和外层耐压壳，所述内层耐压壳和外层耐压壳的一端分别与小端封头(1)固接，另一端分别与大端封头(5)固接，所述的内层耐压壳和外层耐压壳之间连接有若干支撑(4)，内层耐压壳和外层耐压壳之间填充有复合材料。2.根据权利要求1所述的一种叠层蛋形耐压壳，其特征在于，所述的小端封头(1)上开有第一排气口(11)和第二排气口(12)。3.根据权利要求2所述的一种叠层蛋形耐压壳，其特征在于，所述的第一排气口(11)与内层耐压壳的内腔连通，所述的第二排气口(12)与内外壳体之间的空腔连通。4.根据权利要求1所述的一种叠层蛋形耐压壳，其特征在于，所述的大端封头(5)上开有进出水口(51)和复合材料注入口(52)。5.根据权利要求4所述的一种叠层蛋形耐压壳，其特征在于，所述的进出水口(51)与内层耐压壳的内腔连通，所述的复合材料注入口(52)与内外壳体之间的空腔连通。6.根据权利要求1所述的一种叠层蛋形耐压壳，其特征在于，所述的复合材料采用树脂加纳米复合材料(6)。7.根据权利要求1所述的一种叠层蛋形耐压壳，其特征在于，所述的内层耐压壳采用内层蛋形耐压壳(2)，所述的外层耐压壳采用外层蛋形耐压壳(3)。8.基于权利要求1～7任一项所述的一种叠层蛋形耐压壳的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定叠层蛋形耐压壳内、外壳母线方程；(2)确定叠层蛋形预制体内、外壳片体展开方程；(3)按照展开方程划线、切割下料；(4)将叠层蛋形预制体内、外壳各个片体折弯；(5)将折弯的各个内壳片体组装点焊起来；(6)将小端封头、大端封头分别和组装点焊好的内层预制体焊接；(7)在内层预制体相邻两个片体上焊接支撑；(8)将外层预制体单个片体贴合在支撑上，确保其位置与内层预制体相应片体一一对应，最终完成叠层蛋形预制体的制造；(9)向叠层蛋形预制体的内层预制体内注水加压胀形；(10)向叠层蛋形预制体的内外层预制体之间注入复合材料；(11)将内层蛋形耐压壳内的水加热直至夹层间的复合材料完全固化，将内层蛋形耐压壳内部的水全部排出。9.根据权利要求8所述的一种叠层蛋形耐压壳的加工方法，其特征在于，所述步骤(2)中确定叠层蛋形预制体内、外壳片体展开方程前，分别将内、外层蛋形预制体分为多片。10.根据权利要求8或9所述的一种叠层蛋形耐压壳的加工方法，其特征在于，所述步骤(2)中叠层蛋形预制体内、外壳片体展开方程通过以下方式确定：1)首先，根据弧长公式表示出内、外壳母线的弧长，即外壳弧长s1表达式为：
式中，f1(x)为外壳轮廓方程，内壳弧长s2表达式为：式中，f2(x)为内壳轮廓方程；2)确定内、外壳片体展开方程的高度，即外壳片体展开高度h1为：h1＝f1(x)sinθ内壳片体展开高度h2为：h2＝f2(x)sinθ其中，θ为外壳每个片体间所呈夹角的一半；3)得到内、外壳完整的表达式，即外壳展开方程为：式中，s1是外壳母线的弧长，f1(x)为外壳轮廓方程，内壳展开方程为：式中，s2是内壳母线的弧长，f2(x)为内壳轮廓方程。

技术总结
本发明公开了一种叠层蛋形耐压壳及其加工方法，包括内层耐压壳和外层耐压壳，所述内层耐压壳和外层耐压壳的一端分别与小端封头固接，另一端分别与大端封头固接，内层耐压壳和外层耐压壳之间连接有若干支撑，内层耐压壳和外层耐压壳之间填充有复合材料。本发明采用叠层蛋形耐压壳结构，两层之间填充复合材料，最优协调其综合性能，在保证强度和安全性能的前提下大大降低了耐压壳的总体质量，同时起到了隔热和减少噪音的作用，改善了工作环境，两层金属壳体很好的保护其间的复合材料层，防止复合材料受到外力作用发生剪切破坏，保证安全性；采用无模内压成形，壳体力学特性分布更加均匀胀形，初始几何缺陷显著减小，提高了材料屈服强度和抗压能力。屈服强度和抗压能力。屈服强度和抗压能力。


技术研发人员：张建 程鹏 刘畅 李永胜 戴明强 赵坦 王芳 唐文献
受保护的技术使用者：江苏科技大学
技术研发日：2022.01.21
技术公布日：2022/4/29