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碳-铝高压气瓶工艺

2017-05-23 16:04:25 作者:佚名 (评论0条)

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采用螺旋缠绕与环向缠绕组合线型的缠绕设计方法,利用该方法确定复合层厚度、缠绕角、缠绕层数等参数,运用ANSYS程序,采用薄壁壳单元shell91建立了复合层多层结构模型,得出了气瓶应力、应变分布规律,并给出了气瓶疲劳破坏点和起裂点处失效参数的变化历程,最后,将ANSYS计算结果与试验实测结果作了比对分析,为定量化研究复合材料气瓶提供准确的数据支持。研究结果表明:ANSYS数值仿真结果与试验结果吻合良好,采用壳单元shell91可以比较正确地模拟复合层的多层结构;柱形复合材料气瓶破坏薄弱点位于筒体(靠封头)部位,气瓶受环向膨胀力影响较大,易使其沿纵向撕裂;随瓶内压力升高,薄壁内衬发生完全塑性变形,复合层仅发生弹性变形。

材料:

T700碳纤维, 日本东丽公司;

6061铝合金金属内衬,

外径404mm,全长668mm,筒身段厚度1.6mm

工艺:

数控缠绕机在金属内衬表面缠绕成型复合材料气瓶,缠绕完成后筒身段复合材料层厚度为10mm,采用烘箱旋转固化成型。

测试:

经过水压自紧试验后复合材料气瓶具有较好的疲劳性能,并且经过疲劳后的气瓶爆破压强仍然达到88MPa,具有较高的结构效率。

过程如下:


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