纖維纏繞復(fù)合氣瓶的研究.pdf

1、復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、比模量大、耐腐蝕、抗疲勞性能好及可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。由復(fù)合材料制成的纖維纏繞復(fù)合氣瓶以其工作壓力高、重量輕、安全可靠性好的特點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)工程領(lǐng)域。
　　本文通過性能的對(duì)比分析選擇了制造纖維纏繞復(fù)合氣瓶的材料，根據(jù)網(wǎng)格理論完成了纖維纏繞復(fù)合氣瓶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建立了全參數(shù)化的復(fù)合氣瓶有限元三維模型、建立各種壓力工況（自緊壓力、零壓力、工作壓力、水壓試驗(yàn)壓力、最小爆炸壓力等）的載荷模型與邊界約束條件;對(duì)纖維纏

2、繞復(fù)合氣瓶的應(yīng)力計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析，結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求;通過施加自緊壓力，可以有效降低工作壓力下氣瓶鋁合金內(nèi)膽材料的應(yīng)力水平，實(shí)現(xiàn)了在零內(nèi)壓條件下，氣瓶?jī)?nèi)膽處于其壓縮屈服極限應(yīng)力為60％～95％的最佳應(yīng)力范圍，提高氣瓶的疲勞壽命。
　　為了驗(yàn)證纖維纏繞復(fù)合氣瓶進(jìn)行ANSYS有限元分析設(shè)計(jì)的正確性，同時(shí)也為了得到復(fù)合材料氣瓶極限承載能力，及復(fù)合氣瓶在各個(gè)壓強(qiáng)下應(yīng)變數(shù)據(jù)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，進(jìn)行了水壓爆破試驗(yàn)、常溫壓力循環(huán)試驗(yàn)、高低溫試驗(yàn)、