為了提高天然氣汽車的續(xù)航里程,設計了30 MPa車用全纏繞壓縮天然氣氣瓶。本文基于有限元軟件平臺下的復合材料分析模塊,研究了不同的自緊壓力對采用小角度螺旋纏繞、大角度螺旋纏繞加環(huán)向纏繞三種混合纏繞的全纏繞復合氣瓶疲勞性能的影響,分析時采用SWT平均應力修正方程對交變應力幅進行了修正。結果表明:對氣瓶進行自緊處理,基本不會改變內膽的交變應力幅,但是卻可以降低其平均應力;在滿足纖維應力比的前提下得出其最佳自緊壓力為52 MPa,此時其疲勞循環(huán)次數(shù)約為15000次。 

【文章來源】：復合材料科學與工程. 2020,(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

復合材料氣瓶結構示意圖

復合材料纏繞層采用三種角度混合纏繞氣瓶,纖維纏繞方式如圖2所示[11]。具體纏繞方式為小角度7.3°纏繞24層,大角度70°纏繞24層,環(huán)向纏繞90°纏繞24層,取單層板厚度為0.25 mm,纖維纏繞總厚度為18 mm。3 有限元分析

在疲勞分析中考慮復合材料的各向異性和內膽材料的塑性問題,玻璃纖維復合材料層采用正交各向異性模型描述。內膽塑性模型選用雙線性等向強化[12],圖3為內膽的應力-應變曲線。3.2 網(wǎng)格劃分

【參考文獻】：
期刊論文
[1]氣瓶內襯屈服強度對環(huán)纏繞復合氣瓶疲勞性能影響的研究[J]. 招聰,徐紀偉,張煒,郭陽,戴行濤,由宏新.  壓力容器. 2019(03)
[2]含裂紋缺陷氣瓶疲勞裂紋擴展及壽命預測[J]. 張伯君,業(yè)成,張忠政,支有冉,宋前甫.  油氣儲運. 2014(10)
[3]內膽壁厚變化對環(huán)纏繞復合氣瓶疲勞性能的影響[J]. 李清婉,鄧貴德,凌祥,李偉,壽比南.  玻璃鋼/復合材料. 2014(04)
[4]車用高壓燃料氣瓶技術發(fā)展趨勢和我國面臨的挑戰(zhàn)[J]. 鄭津洋,李靜媛,黃強華,歐可升,趙永志,劉鵬飛.  壓力容器. 2014(02)

碩士論文
[1]35MPa車用全纏繞復合材料氣瓶設計及充氣溫升數(shù)值模擬[D]. 陳彥輝.太原理工大學 2018
[2]碳纖維—鋁合金復合材料氣瓶的應力分析與優(yōu)化設計[D]. 吳祥.北京化工大學 2011



本文編號：3596278