發(fā)布時(shí)間：2023-04-05 10:54

　　復(fù)合材料儲(chǔ)氫氣瓶因具有較高的比強(qiáng)度、輕質(zhì)以及耐腐蝕性好等特點(diǎn),被大量裝備于火箭、衛(wèi)星、新能源汽車(chē)和醫(yī)療設(shè)備等。本文希望通過(guò)對(duì)復(fù)合材料儲(chǔ)氫氣瓶的理論研究與數(shù)值模擬,提供一套快速準(zhǔn)確的儲(chǔ)氫氣瓶設(shè)計(jì)方法。首先基于網(wǎng)格理論設(shè)計(jì)了復(fù)合材料纏繞層,接著通過(guò)三維激光掃描技術(shù)對(duì)氣瓶輪廓進(jìn)行測(cè)量,驗(yàn)證了三次樣條封頭厚度預(yù)測(cè)方法的準(zhǔn)確性,最后利用Abaqus軟件建立了復(fù)合材料氣瓶高精度有限元模型,研究了自緊對(duì)于提高氣瓶性能的重要作用,建立漸進(jìn)損傷模型得到氣瓶的爆破壓力。結(jié)果表明:三次樣條法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了氣瓶封頭上的纖維厚度分布,經(jīng)過(guò)自緊處理后在工作壓力下內(nèi)膽的Mises應(yīng)力顯著降低,得到了最佳自緊壓力取值范圍為36.3 MPa～42.5 MPa。漸進(jìn)損傷結(jié)果顯示氣瓶發(fā)生了纖維和基體破壞,最終爆破壓強(qiáng)達(dá)到了69.5 MPa,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。研究成果對(duì)復(fù)合材料儲(chǔ)氫氣瓶的設(shè)計(jì)制造具有重要的意義。

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【文章目錄】：
1 前 言
2 復(fù)合材料纏繞層設(shè)計(jì)
    2.1 內(nèi)襯結(jié)構(gòu)參數(shù)
    2.2 鋪層方案設(shè)計(jì)
    2.3 封頭纖維厚度預(yù)測(cè)
3 復(fù)合材料氣瓶數(shù)值仿真分析
    3.1 材料參數(shù)
    3.2 有限元模型
    3.3 最優(yōu)自緊壓力選擇
4 復(fù)合材料氣瓶漸進(jìn)失效分析
    4.1 復(fù)合材料損傷模型
    4.2 復(fù)合材料失效判據(jù)
    4.3 復(fù)合材料性能退化準(zhǔn)則
    4.4 漸進(jìn)失效仿真分析結(jié)果
5 結(jié) 論



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