復(fù)合材料纏繞壓力容器充壓過(guò)程的熱力分析.pdf

1、復(fù)合材料具有比強(qiáng)度和比模量高，熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛地應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)工業(yè)、醫(yī)學(xué)、化工等領(lǐng)域。采用復(fù)合材料纏繞的高壓容器(COPV)具有輕量化、高強(qiáng)度和安全可靠的特點(diǎn)。
　　航空、航天運(yùn)載器以及太空中衛(wèi)星，其驅(qū)動(dòng)，改變方向和精確定位經(jīng)常是通過(guò)復(fù)合材料纏繞高壓容器噴射氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是，其在加注和卸載過(guò)程中，由于溫度、壓力以及氣體充放速度的影響，容器的性能會(huì)發(fā)生很大的變化，為了保證復(fù)合材料高壓容器結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，本文對(duì)充壓過(guò)程中對(duì)

2、容器性能影響開(kāi)展了分析和研究工作。
　　本文首先簡(jiǎn)述了國(guó)內(nèi)外復(fù)合材料纏繞容器設(shè)計(jì)和熱力耦合分析的發(fā)展現(xiàn)狀。其次介紹了開(kāi)展此項(xiàng)課題研究的基本理論和分析方法，其中包括:湍流模型方程，瞬態(tài)熱傳導(dǎo)方程，氣體狀態(tài)方程以及結(jié)構(gòu)分析控制方程和相應(yīng)的有限元分析的表達(dá)式。同時(shí)給出了流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)等多場(chǎng)耦合分析的策略。在此基礎(chǔ)上，采用ANSYS中APDL參數(shù)化建模功能，成功地對(duì)復(fù)合材料纏繞壓力容器實(shí)現(xiàn)了建模，并以一典型容器結(jié)構(gòu)為例，通過(guò)