本文關(guān)鍵詞：碳纖維全纏繞復(fù)合氣瓶纏繞方式的設(shè)計與選擇

  更多相關(guān)文章： 氣瓶 設(shè)計 纏繞 方式 計算

【摘要】：作為復(fù)合材料的新興使用領(lǐng)域,碳纖維復(fù)合材料氣瓶主要由鋁內(nèi)膽和復(fù)合層構(gòu)成,內(nèi)膽只起密封作用,而復(fù)合層則由碳纖維、樹脂等材料固化而成,作為氣瓶的承壓主體。碳纖維復(fù)合材料氣瓶的設(shè)計各國標準都沒有一個確定的方式方法,所以要對內(nèi)膽設(shè)計方法和纖維纏繞的理論計算沒有一個明確的理論計算方法。由于設(shè)計無明確的方法,故要求有一個方法來驗證設(shè)計的合理性,即通過一系列破壞性試驗來驗證設(shè)計的合理性。經(jīng)過驗證可以把鋼瓶的設(shè)計公式借鑒到鋁內(nèi)膽的計算上。纖維纏繞的理論計算則根據(jù)實際實驗數(shù)據(jù),修訂復(fù)合材料網(wǎng)格理論公式,加入相應(yīng)的經(jīng)驗系數(shù)。并通過CAE仿真軟件進行模擬受力計算,從而驗證計算公式的正確性。該產(chǎn)品設(shè)計的合理性不光是通過理論設(shè)計與計算、軟件校核來證明,還需通過不同的纖維纏繞方式對產(chǎn)品設(shè)計結(jié)果的影響來研究纏繞方式對產(chǎn)品性能的影響。不同的纏繞分布方式也會帶來不同的結(jié)果,在不增加厚度的情況下,經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)最好的方式是環(huán)向纏繞和縱向纏繞均勻分布,即內(nèi)膽/環(huán)向/縱向/環(huán)向/縱向,此種纏繞方式較好的滿足了爆破和有限壽命試驗的要求,在纏繞較小的厚度情況下,達到較好的性能,同時也節(jié)省了原材料的消耗。這在實際的生產(chǎn)制造過程中是十分必要和重要的。
【關(guān)鍵詞】：氣瓶 設(shè)計 纏繞 方式 計算
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB33;TH49
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-21
• 1.1 纖維纏繞復(fù)合氣瓶概況9-16
• 1.1.1 纖維纏繞概況9-13
• 1.1.2 纖維纏繞復(fù)合氣瓶標準概況13-15
• 1.1.3 纖維纏繞復(fù)合氣瓶結(jié)構(gòu)概況15-16
• 1.2 本課題研究的意義、背景和內(nèi)容及現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 研究的意義16-17
• 1.2.2 研究的背景和內(nèi)容17-19
• 1.2.3 研究的現(xiàn)狀19
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容19
• 1.4 本文結(jié)構(gòu)19-21
• 第2章 碳纖維全纏繞復(fù)合氣瓶的設(shè)計21-31
• 2.1 設(shè)計參數(shù)21
• 2.2 主要原材料的選擇21-23
• 2.3 內(nèi)膽設(shè)計23
• 2.4 纏繞厚度的設(shè)計23-26
• 2.4.1 筒體纏繞角 α 計算24-25
• 2.4.2 復(fù)合材料層厚度計算25-26
• 2.5 有限元驗證26-30
• 2.5.1 內(nèi)膽和纖維的應(yīng)力分布26-29
• 2.5.2 標準中對應(yīng)力的要求29-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第3章 纏繞方式的選擇31-45
• 3.1 設(shè)計合格的主要要求31-32
• 3.1.1 爆破試驗31
• 3.1.2 有限壽命試驗31-32
• 3.2 纏繞方式的選擇32-40
• 3.3 設(shè)計合格的其它要求40-44
• 3.3.1 復(fù)合材料試驗40
• 3.3.2 內(nèi)膽材料的試驗40
• 3.3.3 內(nèi)膽爆破試驗40
• 3.3.4 成品瓶水壓試驗40
• 3.3.5 高溫時效40-41
• 3.3.6 跌落試驗41
• 3.3.7 裂紋試驗41-42
• 3.3.8 極限溫度試驗42
• 3.3.9 火燒試驗42-43
• 3.3.10 高速沖擊（槍擊）試驗43-44
• 3.3.11 扭矩試驗44
• 3.3.12 瓶頸強度44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 結(jié)論45-47
• 參考文獻47-49
• 在校期間發(fā)表的論文、科研成果49-51
• 致謝51

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 謝逸;宋鵬濤;王永寧;孔晶;劉海華;;碳纖維材料的性能及應(yīng)用[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2013年18期

2 嚴彬濤;;碳纖維材料在石油行業(yè)中的應(yīng)用[J];金屬世界;2013年05期

3 鄭寧來;;曉星公司的碳纖維項目建成投產(chǎn)[J];合成纖維;2013年11期

4 陳愛菊;;廉價的碳纖維材料[J];今日科技;1984年09期

5 大谷杉郎;呂劍;;日本的碳纖維工業(yè)[J];炭素技術(shù);1984年06期

6 錢毅;碳纖維材料發(fā)展趨勢探討[J];產(chǎn)業(yè)用紡織品;1987年06期

7 新型;;中國碳纖維材料技術(shù)獲突破,可用于先進戰(zhàn)機[J];化工新型材料;2014年01期

8 趙宗桂;碳纖維及其復(fù)合材料的發(fā)展與應(yīng)用[J];甘肅科技;2002年05期

9 趙宗桂;碳纖維及其復(fù)合材料的發(fā)展與應(yīng)用[J];石化技術(shù)與應(yīng)用;2002年04期

10 張家杰;國內(nèi)外碳纖維生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];化工技術(shù)經(jīng)濟;2005年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 范世平;滕年保;周海濤;;建筑加固新材料-碳纖維[A];中國土木工程學(xué)會市政工程分會2000年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2000年

2 陳養(yǎng)厚;陳國明;;碳纖維材料在海洋結(jié)構(gòu)修復(fù)工程中的應(yīng)用[A];2007年度海洋工程學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

3 金泉;劉晨;;碳纖維在工程加固中的應(yīng)用[A];吉林省土木建筑學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

4 涂曉佩;張保敏;李重情;;碳纖維材料在橋梁加固中應(yīng)用的探索研究[A];第十七屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年

5 袁正如;鮑育明;李志成;;碳纖維布靜力及動力性能試驗研究[A];第16屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅲ冊）[C];2007年

6 周建軍;張紅巖;;碳纖維產(chǎn)業(yè)標準現(xiàn)狀分析和研究[A];市場踐行標準化——第十一屆中國標準化論壇論文集[C];2014年

7 王洪濤;金毅;劉銘開;;淺談碳纖維材料加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)應(yīng)用[A];第二屆全國土木工程用纖維增強復(fù)合材料（FRP）應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2002年

8 李書鄉(xiāng);景朝俊;王寶銘;;碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r[A];中國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2006）——航空航天材料專輯[C];2006年

9 崔士起;張?zhí)锏?成勃;裴兆貞;;碳纖維在建筑結(jié)構(gòu)加固改造工程中的應(yīng)用研究[A];山東建筑學(xué)會成立50周年優(yōu)秀論文集[C];2003年

10 付國順;;碳纖維材料在梁板加固中的應(yīng)用[A];首屆全國既有結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計與施工技術(shù)交流會論文集[C];2007年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 任荃;我國大飛機將披碳纖維“外衣”[N];中國石化報;2007年

2 張家洲;“碳纖維熱”源于軍工還是民用？[N];中國紡織報;2007年

3 翁國娟;碳纖維技術(shù)創(chuàng)新需再加力[N];中國化工報;2009年

4 本報記者 梁楓;碳纖維 走出低端的突圍之路[N];中國紡織報;2010年

5 本報記者 李銀蓮 鞠金華;大連發(fā)力“碳纖維”[N];中國經(jīng)營報;2011年

6 實習(xí)生 柏林　本報記者 陳鵬;“黑色黃金”在大連閃光[N];大連日報;2011年

7 記者 張邁建;碳纖維材料助波音787輕盈飛天[N];中國紡織報;2009年

8 本報記者 張家洲;中國勇登世界碳纖維神壇[N];中國紡織報;2011年

9 記者 李雁爭;國家將實施示范工程 大幅提升碳纖維產(chǎn)能[N];上海證券報;2012年

10 李惠鈺;把握發(fā)展契機 碳纖維產(chǎn)業(yè)亟待技術(shù)升級[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 呂泳;碳纖維智能束的功能特性及其應(yīng)用研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

2 代曉東;碳纖維布約束下銹蝕鋼筋與混凝土粘結(jié)力的試驗研究及理論分析[D];上海交通大學(xué);2013年

3 李松輝;碳纖維布加固橋梁的設(shè)計理論研究[D];大連理工大學(xué);2003年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉歡;咖啡碳纖維長絲漿絲工藝研究[D];西安工程大學(xué);2015年

2 滑威;粘碳纖維布法加固鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件的受力性能研究[D];西安科技大學(xué);2015年

3 米德龍;碳纖維單絲拉伸測試裝置設(shè)計與相關(guān)技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

4 張佳南;碳纖維織造經(jīng)紗損傷狀態(tài)的圖像檢測研究[D];東華大學(xué);2016年

5 孔德玉;碳纖維承載應(yīng)力分布的結(jié)構(gòu)依賴性研究[D];北京化工大學(xué);2016年

6 馬拓;水泥基碳纖維地暖電熱技術(shù)的試驗研究[D];湖南大學(xué);2015年

7 龔成明;桿狀碳纖維零件纏繞成型技術(shù)研究[D];東南大學(xué);2016年

8 永興;碳纖維全纏繞復(fù)合氣瓶纏繞方式的設(shè)計與選擇[D];北京工業(yè)大學(xué);2015年

9 劉武華;水泥基碳纖維地暖的電熱性能仿真模擬分析及耐久性研究[D];湖南大學(xué);2015年

10 邱小鋒;以碳纖維為發(fā)熱體的新型烤爐研究[D];電子科技大學(xué);2006年

，

本文編號：706273