纤维缠绕复合材料气瓶设计分析平台开发研究

本文结合非线性结构分析软件MSC.Marc进行软件二次开发,基于气瓶实际工程设计分析研发流程,搭建了面向设计、仿真、工艺等应用场景的快速设计分析平台,实现纤维缠绕复合材料气瓶模型快速参数化建模、部件材料属性定义、复合材料快速铺层设计(包含铺层角度与厚度等)、整体结构化网格快速划分等标准化功能。该平台规范了纤维缠绕复合材料气瓶的设计仿真流程,大幅度提高纤维缠绕复合材料气瓶的多方案建模与仿真分析准确度和研发效率。

纤维缠绕复合材料气瓶内衬的屈曲分析

为深入了解纤维缠绕复合材料气瓶的内衬屈曲情况,基于ANSYS有限元软件,运用数值模拟方法对纤维缠绕复合材料气瓶的金属内衬结构进行屈曲分析,建立了复合气瓶内衬结构的有限元模型,采用特征值法分析得出内衬1~10阶的屈曲模态,并利用非线性稳定法绘出内衬位移量随外压变化曲线.结果表明,计算得到的内衬临界失稳外压为0.199 MPa,与复合气瓶内衬外压试验结果相符合,证实了本文对于复合气瓶内衬屈曲分析的可靠性.

球形高压复合材料缠绕气瓶的缠绕层结构研究

对球形高压复合材料缠绕气瓶缠绕层结构进行了理论分析,并根据气瓶受力分析及其网格理论的计算方法,编制了一套计算软件程序,按此软件程序计算了气瓶缠绕层结构,利用ANSYS大型有限元程序建立气瓶缠绕层模型并进行了强度校核,经过鉴定试验分析,验证了气瓶缠绕层工艺结构设计的合理性。

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。