[发明专利]含金属内衬碳纤维复合材料身管及其预应力施加方法

摘要

本发明涉及一种含金属内衬碳纤维复合材料身管及其预应力施加方法，身管包括金属内衬、金属尾管和碳纤维复合材料层，所述金属内衬和金属尾管衔接，所述金属内衬的筒身外周成型有环形凹槽，所述碳纤维复合材料层对应缠绕在所述环形凹槽内，并且所述碳纤维复合材料层具有环向压紧该金属内衬的趋势。上述结构的身管采用了分段组装的设计方式，可减轻身管每段的重量，便于携带，碳纤维复合材料层与金属内衬之间产生了环向预应力，从而使两者接触更加紧密，碳纤维复合材料层受到一个环向拉应力，而金属内衬受到一个环向压应力，从而改善金属内衬的受力状况。

主权项

1.一种含金属内衬碳纤维复合材料身管的预应力施加方法，所述含金属内衬碳纤维复合材料身管包括金属内衬、金属尾管和碳纤维复合材料层，所述金属内衬和金属尾管衔接，所述金属内衬的筒身外周成型有环形凹槽，所述碳纤维复合材料层对应缠绕在所述环形凹槽内，并且所述碳纤维复合材料层具有环向压紧该金属内衬的趋势，其特征在于：将碳纤维复合材料层缠绕至金属内衬的环形凹槽上，高温固化完成后，用水压机对金属内衬内腔加压，加压过程中记录水压与碳纤维复合材料层的环向应变，用于判断碳纤维复合材料层与金属内衬界面之间的松紧状况及金属内衬的应力状态；当金属内衬被判断出发生塑性变形并且碳纤维复合材料层所产生的环向变形量大于金属内衬的环向弹性变形量时，泄压，可以通过调整碳纤维复合材料层产生的环向变形量与金属内衬产生的环向弹性变形量差值的大小来调整金属内衬与碳纤维复合材料层间预应力的大小；泄压完成后，测量金属内衬内壁尺寸，并车加工至需要的口径；最后将做好的缠绕有碳纤维复合材料的若干金属内衬依次首尾连接，并将金属尾管连接到末端的金属内衬的端部，即为身管。