由于具有高强度、高模量、低密度等优点，碳纤维成为当前最重要的高性能纤维。碳纤维增强复合材料压力容器已广泛应用在航空航天、海洋、汽车、体育器材等领域，在西方发达国家，当前最佳的固体火箭发动机壳体几乎全部采用碳纤维缠绕成型。

　　由于纤维缠绕压力容器其材料和结构是同时成型的，压力容器的性能不可避免受到工艺的影响，通过对工艺参数进行优化可使复合材料的性能提高30%，因此，有必要研究制造工艺对纤维缠绕结构的力学性能的影响。爆破压力是衡量纤维缠绕压力容器性能的重要指标，其分布受诸多设计变量影响，其中拉伸强度的影响最大。同时，考虑到制造工艺的复杂性以及压力容器的实际承载情况，选择试样进行拉伸试验，通过设计不同的张力制度来考察工艺对T700缠绕结构性能的影响。

　　根据国家标准GB2578-81《纤维缠绕增强塑料环形试样制作方法》，应用NOL环缠绕机将碳纤维在NOL模具上连续缠绕后，经过固化、外表面加工及脱模即可制得标准环形试件，标准尺寸：直径D=150±0.2mm，厚度t=1.5±0.1mm，宽度b=6±0.2mm。

　　按照国家标准试验方法GB1458-88《纤维缠绕增强塑料环形试样拉伸试验方法》进行NOL环的拉伸性能试验，将其固化制度均设定为目前普遍采用的制度，即90℃3h→120℃2h→160℃3h时，对其张力制度进行了不同设计。

　　根据试验结果的方差分析显示，张力制度对NOL环拉伸强度有显著影响。在缠绕过程中采用张力递减（2.0kg→1.0kg）制度的试验结果均值明显大于其他均值，且增大比率分别为19.2%与6.7%。这一结果表明，张力递减对于提高纤维缠绕制品拉伸强度的效果最为显著。这是由于在缠绕张力作用下，外层纤维将对内层纤维产生径向压应力作用，迫使其径向发生压缩变形，从而使内层纤维发生松弛。

　　因而若采用恒定的缠绕张力，将会使缠绕纤维层呈现内松外紧状态，使内外层纤维的初应力产生很大差异，导致纤维不能同时承载，从而人为降低制品强度和疲劳性能。采用逐层递减的张力制度，可以避免各缠绕层出现内松外紧的现象，保证内外各层纤维的初始应力状态相同，从而使容器充压后，内外各层纤维能够同时承载，可提高制品强度及其疲劳性能。

　　阅读延伸：《纤维缠绕中纤维强度发挥率研究》