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Fibra di carboneU Recipiente à Pressione Cumpostu à Avvolgimentu hè un recipiente à pareti sottili custituitu da un rivestimentu ermeticamente sigillatu è un stratu di fibre avvolte à alta resistenza, chì hè furmatu principalmente da u prucessu di avvolgimentu è tessitura di fibre. In paragone cù i recipienti à pressione metallichi tradiziunali, u rivestimentu di i recipienti à pressione cumposti serve da almacenamentu, sigillatura è prutezzione da a corrosione chimica, è u stratu cumpostu hè principalmente utilizatu per supportà u caricu di pressione interna. A causa di l'alta resistenza specifica è di a bona cuncepibilità di i cumposti, i recipienti à pressione cumposti ùn anu micca solu migliuratu assai a so capacità di carica, ma anu ancu riduttu significativamente a massa di u recipiente in paragone cù i recipienti à pressione metallichi tradiziunali.
U stratu internu di u vasu à pressione avvoltu in fibre hè principalmente una struttura di rivestimentu, chì a so funzione principale hè di agisce cum'è una barriera di sigillatura per impedisce a fuga di gas o liquidi à alta pressione almacenati dentru, è à u listessu tempu di prutege u stratu esternu avvoltu in fibre. Stu stratu ùn serà micca currudu da u materiale almacenatu internamente è u stratu esternu hè un stratu avvoltu in fibre rinforzatu cù una matrice di resina, chì hè principalmente aduprata per sustene a maiò parte di i carichi di pressione in u vasu à pressione.
1. Struttura di i recipienti à pressione avvolti in fibre
Ci sò quattru forme strutturali principali di recipienti à pressione cumposti: cilindrichi, sferichi, anulari è rettangulari. Un recipiente cilindricu hè custituitu da una sezione cilindrica è duie teste. I recipienti à pressione metallichi sò fatti in forme simplici cù riserve di forza eccessiva in a direzzione assiale. I recipienti sferichi anu tensioni uguali in e direzzione di ordito è trama sottu pressione interna è sò a metà di a tensione circunferenziale di i recipienti cilindrichi. A resistenza di u materiale metallicu hè uguale in tutte e direzzione, dunque u contenitore sfericu fattu di metallu hè cuncipitu per una forza uguale, è hà a massa minima quandu u vulume è a pressione sò certi. U statu di forza di u contenitore sfericu hè u più ideale, a parete di u contenitore pò ancu esse fatta a più fina. Tuttavia, per via di a più grande difficultà in a fabricazione di contenitori sferichi, generalmente aduprati solu in navi spaziali è altre occasioni speciali. U contenitore ad anellu in a pruduzzione industriale hè assai raru, ma in alcune occasioni specifiche o bisognu di sta struttura, per esempiu, i veiculi spaziali per fà pienu usu di u spaziu limitatu, adupreranu sta struttura speciale. U cuntainer rettangulare hè principalmente per risponde quandu u spaziu hè limitatu, maximizà l'usu di u spaziu è l'usu di strutture, cum'è vagoni cisterna rettangulari automobilistici, vagoni cisterna ferroviarii, ecc., tali cuntainer sò generalmente cuntainer à bassa pressione o cuntainer à pressione atmosferica è i requisiti di qualità di u più ligeru hè megliu.
A cumplessità di a struttura di ucumpostuU vasu à pressione stessu, u cambiamentu bruscu di u spessore di a testa è di a testa, u spessore variabile è l'angulu di a testa, ecc., portanu assai difficultà à a cuncepzione, l'analisi, u calculu è u stampaggio. Calchì volta, i vasi à pressione cumposti ùn solu devenu esse avvolti à diversi anguli è rapporti di velocità variabili in a parte di a testa, ma devenu ancu aduttà diversi metudi di avvolgimentu secondu diverse strutture. À u listessu tempu, deve esse cunsiderata l'influenza di fattori pratichi cum'è u coefficientu di attritu. Dunque, solu una cuncepzione strutturale curretta è raghjonevule pò guidà currettamente u prucessu di pruduzzione di avvolgimentu di vasi à pressione cumposti, in modu da pruduce prudutti di vasi à pressione cumposti leggeri chì rispondenu à i requisiti di cuncepzione.
2. Materiale di u vasu à pressione avvoltu in fibra
Cum'è a parte principale portante, u stratu di avvolgimentu di fibre deve avè una alta resistenza, un modulu elevatu, una bassa densità, stabilità termica è una bona bagnabilità di resina, è ancu una bona processabilità di avvolgimentu è una tenuta uniforme di u fasciu di fibre. E fibre di rinforzu cumunemente aduprate per i recipienti à pressione cumposti leggeri includenufibre di carbone, fibre PBO,fibre di poliammina aromaticheè fibre UHMWPE.