复合材料气瓶的结构、性能和应用研究

对复合材料气瓶的成型工艺进行介绍,阐述了国内外复合气瓶的应用进展,并介绍了复合材料气瓶的结构和性能研究。

复合材料高压氮气气瓶的结构设计与试验分析

本文阐述了复合材料高压氮气瓶的结构设计过程 ,并对试验结果进行了分析和讨论。

钛内衬复合材料环形气瓶结构设计与优化

根据微分几何,推导环形气瓶测地线缠绕轨迹以及缠绕角应满足的稳定缠绕条件,并针对不同切点数进行线型轨迹仿真。基于有限元分析,针对钛合金内衬环形气瓶的初始缠绕角及缠绕层数进行优化设计,并评估对比有、无环向补强层的环形气瓶承载能力。结果表明:本文设计的测地线轨迹精确可靠,很好地满足环形气瓶的缠绕工艺性。优化设计的缠绕参数既满足工艺可缠性,又能提高环形气瓶的结构性能。此外,有环向补强层的气瓶爆破强度提高了14%,钛合金内衬屈服强度提高了24.8%。因此,采用环向补强层有利于进一步提高环形气瓶的承载性能。水压实验结果表明本文设计方法预测的变形和爆破压力与实验值吻合良好。

复合材料CNG气瓶的结构设计与研究

介绍了复合材料压缩天然气(CNG)气瓶的国内外发展情况,对车用复合材料CNG气瓶的基本结构及主要制造工艺进行了研究,阐述了复合材料CNG气瓶的安全问题及发展趋势。

轻质多层复合结构气瓶热防护层研究

火箭飞行过程中,长时间高强度的热流冲击会使发动机钛合金气瓶温度升高,从而导致气瓶的安全系数及可靠性降低。针对此问题,开展了气瓶热防护层研究,气瓶热防护层采用多层复合结构的设计方案;采用一种新型轻质疏松纤维材料——柔性隔热毡作为热防护层的重要隔热层;进行了热防护层的热分析计算和热真空试验验证。结果表明:气瓶热防护层能够承受长时间高强度热流冲击,对气瓶进行有效热防护,提高了气瓶的可靠性,保障了飞行安全。

复合材料气瓶的有限元建模与屈曲分析

复合材料气瓶在空间系统中逐渐取代全金属气瓶而得到越来越广泛的应用。利用ANSYS大型有限元程序建立复合材料气瓶及其内衬的有限元模型,建模中将纤维缠绕层作为复合材料层合板处理,考虑了封头处缠绕层厚度及缠绕角沿子午线不断变化的情况。建立了气瓶整体结构的特征值屈曲分析与非线性屈曲分析有限元方程,并分别进行了气瓶整体结构和内衬的外压失稳(屈曲)分析计算,得出了气瓶整体结构及内衬的屈曲模态形状和临界外压。

呼吸器用纤维缠绕复合气瓶的定期检验

本文简要介绍复合气瓶的特点,阐述复合气瓶定期检验的检验项目、检验方法和检验结果的评定。

碳纤维缠绕式复合气瓶的定期检验

碳纤维缠绕式复合气瓶是使用在正压式空气呼吸器上,提供呼吸用空气的重要附属设备。本文对复合气瓶的定期检验与评定作了全面介绍。

航空用球形金属内衬复合材料气瓶研制

本文简要介绍了航空用球形复合材料气瓶的结构形式、受力状态和设计方法,对所研制产品的设计、制造与鉴定检验进行了总结。研究表明,该球形气瓶能够满足航空系统的技术要求。

纤维缠绕层对复合材料气瓶应力的影响

1气瓶的基本结构 目前车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶有两种结构，其中常用的一种如图1所示。气瓶由三部分组成：内胆；复合材料增强层；外保护层。

高承压、低成本的车用35MPa玄武岩纤维缠绕复合材料气瓶

为了提高压缩天然气(CNG)汽车的续驶里程,将CNG气瓶工作压力由20 MPa提高到35 MPa,同时采用高强度、低成本、储量丰富的新型缠绕纤维——玄武岩纤维来替代传统碳纤维和玻璃纤维,设计出车用35 MPa玄武岩纤维缠绕复合材料气瓶。通过薄膜理论和网格分析法计算出复合材料气瓶内衬和纤维缠绕层基本结构参数,利用ANSYS Workbench ACP模块建立1/2气瓶模型,数值模拟了气瓶在各种工况下的强度和稳定性。结果表明:(1)铝合金内衬在35 MPa工作压力下,最大应力位于封头和筒身的过渡段,其值为166.19 MPa,小于铝合金内衬屈服强度的60%即177.6 MPa;(2)环向缠绕层和螺旋缠绕层在爆破压力119 MPa下的最大应力分别为3 742.6 MPa和3 490.6 MPa,满足玄武岩增强纤维抗拉强度(3 000～4 840 MPa)的范围,符合DOT-CFFC铝合金内衬全缠绕复合材料气瓶的相关要求;(3)新型材料玄武岩纤维可以替代碳纤维和玻璃纤维缠绕在CNG气瓶上,能够满足气瓶的承压要求,安全可靠。结论认为,将目前常用的车用CNG气瓶工作压力由20 MPa提高到35 MPa可行,该研究成果有助于天然气汽车的应用推广。

复合材料车用气瓶设计及验证

复合材料气瓶相比于传统气瓶有易于加工、密度低、强度高等诸多优点,当车用气瓶选择复合材料制作时,会实现整车轻量化,并且可以降低能耗。文章设计了一个容积为30 L的复合气瓶,根据网格理论计算方法和实际加工要求设计内胆和增强纤维的基本尺寸,并且利用有限元分析软件ABAQUS对气瓶进行强度分析,验证所设计复合材料气瓶的合理性。文章可以对复合材料车用气瓶的设计提供一定的参考。

航空用复合材料气瓶

1、关键技术参数或产品性能 本产品采用航空气瓶结构优化设计技术、高性能碳纤维缠绕成型技术、高疲劳寿命预应力设计与施加技术等多项专有技术生产而成，具有重量轻、结构效率高、耐腐蚀性好和失效形式安全等优点，

二氧化硅气凝胶隔热复合材料的制备与应用

介绍了二氧化硅(SiO2)气凝胶的结构特点及隔热性能;对二氧化硅气凝胶隔热复合材料的制备方法及其应用前景进行总结并作了适当的评述;探讨了该领域今后的研究方向。

车用LNG气瓶的定期检验现状与思考

通过简述车用LNG气瓶的结构特点,分析了国内车用LNG气瓶的定期检验中的检验标准缺少、检验项目及方法岑差不齐和检验关键技术——静态蒸发率测试方法的适用性不强等方面的现状,并针对定期检验工作中存在的问题,从车用LNG气瓶的检验标准制定、检验项目优化及检验装置研发等方面提出了建议。

气瓶支架轻量化集成设计实践

气瓶支架是新能源车型上的重要部件,目前侧置式结构普遍采用多块钢质型材切割后焊接,座式结构普遍采用铝质型材切割后焊接。铸造工艺可以做到等强度、变截面、空心型、复杂化、薄壁型结构,而焊接工艺难以实现。本文重点介绍气瓶支架制造工艺优化设计和分析结果,其中轻量化的支架本体采用熔模铸造工艺制造,气瓶支架总成结合了多材质多工艺复合制造。

纤维复合材料缠绕导向装置结构设计与受力分析

为满足复合材料纤维缠绕的要求,对纤维缠绕机的纤维导向装置进行结构设计及受力分析。通过对纵横向运动机构、旋转装置机构和分线机构的设计,利用solidworks进行3维建模,将设计出的纤维导向装置各零件进行装配,调节各零部件尺寸,实现缠绕功能,利用simulation对装置中受力较大零件的3维模型进行受力分析,并通过缠绕设备进行气瓶缠绕验证。实验结果表明,各部件均能满足设备使用要求。

碳纤维复合材料缠绕气瓶优化研究进展

碳纤维复合材料缠绕气瓶具有质量轻、刚性好、强度高、寿命长、安全性高等优势,自问世以来就受到各行各业的青睐。文中总结归纳了碳纤维复合材料缠绕气瓶国内外优化研究的进展,具体从自紧压力优化,质量优化,材料与结构优化三个方面进行了阐述。

CP950大型数控热旋压机简介

介绍了CP950大型数控热旋压机的气瓶旋压成形工艺、设备结构特点及设备基本参数。该大型数控旋压机采用双旋轮工艺和数控技术,在保证气瓶成形质量的同时提高了生产效率;高度集成的液压系统减少了连接管道和泄漏点;主机机械结构刚度好,提高了气瓶瓶口的外形尺寸精度;新型的夹紧机构提高了设备的可靠性。