| 过盈装配的金属轮毂-复合材料飞轮转子 |
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| 引用本文： | 汤继强,张永斌,赵丽滨.过盈装配的金属轮毂-复合材料飞轮转子[J].光学精密工程,2013,21(10). |
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| 作者姓名： | 汤继强 张永斌 赵丽滨 |
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| 作者单位： | 1. 北京航空航天大学惯性技术重点实验室,北京100191;北京航空航天大学新型惯性仪表与导航技术国防重点学科实验室,北京100191
2. 北京航空航天大学宇航学院,北京,100191 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目 |
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| 摘 要： | 针对一种高储能密度超导磁悬浮储能飞轮,设计了一种由磁轴承、金属轮毂和3个复合材料圆环过盈装配而成的飞轮转子.通过加入金属轮毂来改善转子的应力分布、减小转子的径向应力,保证转子在高速转动状态下磁轴承和复合材料圆环之间的连接强度.转子圆环之间通过过盈装配提供初始压应力,以避免转子在高速转动时发生分层破坏;采用平面应力解析法和有限元法建立转子的应力分析模型,研究了金属轮毂、复合材料圆环厚度和环间过盈量对转子应力分布和强度的影响.最后,提出了转子的优化设计方案.实验结果显示,转子的额定转速达到50 000 r/min,储能总量为1 110 Wh,储能密度达到40Wh/kg.研究结果表明:加入金属轮毂、增大复合材料外环的厚度以及中环和外环的环间过盈量,可以提高转子的强度、极限转速和储能密度.
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| 关 键 词： | 储能飞轮 复合材料转子 强度设计 应力分析 过盈配合 |
Interference fitted metal-composite material flywheel rotor |
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| TANG Ji-qiang
,
ZHANG Yong-bin
,
ZHAO Li-bin.Interference fitted metal-composite material flywheel rotor[J].Optics and Precision Engineering,2013,21(10). |
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| Authors: | TANG Ji-qiang ZHANG Yong-bin ZHAO Li-bin |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | energy storage flywheel composite material rotor strength design stress analysis interference fit |
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