金属内衬碳纤维全缠绕气瓶的有限元分析

本文通过有限元的分析方法,对具有铝合金内衬的碳纤维全缠绕复合材料气瓶的结构进行了剖析,建立了较为合理的复合材料气瓶有限元模型,对气瓶模型的基本建模分析过程进行了阐述和研究。采用ANSYS参数化编程语言(APDL)对复合材料气瓶进行参数化建模,参考美国制定的DOT-CFFC标准《铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶的基本要求》,对公称工作压力、试验压力和最小爆破压力下的碳纤维缠绕铺层和铝合金内衬的各向应力分布进行了数值模拟和计算,并预测了复合材料气瓶的实际爆破压强。

储氢气瓶缠绕层缺陷的多尺度工业CT检测及其成因分析

高压储氢气瓶多采用碳纤维全缠绕方法制备,碳纤维缠绕层通常承担大部分内压载荷,一旦发生损伤将带来严重安全隐患。针对储氢气瓶和碳纤维缠绕层试件,利用工业CT几何放大成像原理,开展缠绕层缺陷的多尺度工业CT检测分析。依据缠绕层分层缺陷厚度对其进行分类,并分析各类分层缺陷的产生原因。利用光镜和扫描电镜技术,表征碳纤维缠绕层试件的显微组织,验证了工业CT开展分层缺陷定性、厚度定量,以及缠绕层缠绕方式判断的准确性。

提高和稳定铝合金内胆复合气瓶疲劳寿命要点分析

比照其它各类型气瓶,简要介绍了铝合金内胆碳纤维全缠绕复合气瓶的优缺点;讲述了提高铝合金内胆复合气瓶疲劳寿命的工艺手段、施加预应力的方法和注意要点;分析了铝合金内胆复合气瓶设计、制造中影响气瓶疲劳寿命的主要因素。