T700碳纤维增强树脂复合材料气瓶封头非测地线缠绕强度 被引量：11

1

作者 刘培启 杨帆 +4 位作者 黄强华 王迪 陈祖志 耿发贵 古纯霖 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2772-2778,共7页

利用微分几何理论和四阶龙格库塔法求解气瓶封头上T700碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)非测地线缠绕角微分方程,得到稳定的非测地线缠绕轨迹;利用有限元仿真软件建立T700CFRP缠绕气瓶有限元模型,分析不同非测地线轨迹对工作压力(30MPa)下T... 利用微分几何理论和四阶龙格库塔法求解气瓶封头上T700碳纤维增强树脂复合材料(CFRP)非测地线缠绕角微分方程,得到稳定的非测地线缠绕轨迹;利用有限元仿真软件建立T700CFRP缠绕气瓶有限元模型,分析不同非测地线轨迹对工作压力(30MPa)下T700CFRP缠绕气瓶强度的影响,并采用渐进损伤模型分析爆破压力的变化规律。对于封头高h=50mm的T700CFRP缠绕气瓶,滑线系数为0.2时承载能力最强,比T700CFRP测地线缠绕气瓶提高了7MPa,约为6.4%;对于封头高h=160mm的T700CFRP气瓶,滑线系数为0.2时承载能力最强,比T700CFRP测地线缠绕气瓶提高了6MPa,约为11.5%。结果表明,优化设计得到的缠绕线型既能满足缠绕工艺的基本要求,又提高了T700CFRP缠绕气瓶的结构力学性能,可为实际缠绕工艺提供参考。 展开更多

关键词 龙格库塔法 非测地线缠绕 有限元模型 承载能力 渐进损伤

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长管拖车用安全泄放装置及其在火灾事故中的作用 被引量：9

2

作者 薄柯 程亮 +2 位作者 李哲伟 邓贵德 古纯霖 《中国特种设备安全》 2017年第8期24-28,共5页

通过分析国内外标准许用的几种长管拖车用安全泄放装置的优缺点,提出优选的结构形式;统计分析了近年来长管拖车火灾案例与安全泄放装置的响应情况,指出火灾条件下,瓶内气体不仅可以通过安全泄放装置泄放,也可通过密封件损坏及管件变形... 通过分析国内外标准许用的几种长管拖车用安全泄放装置的优缺点,提出优选的结构形式;统计分析了近年来长管拖车火灾案例与安全泄放装置的响应情况,指出火灾条件下,瓶内气体不仅可以通过安全泄放装置泄放,也可通过密封件损坏及管件变形部位泄放;安全泄放装置在部分火灾事故下有所动作,一定程度上能够保证气瓶的安全,但随机性较大;极端火灾情况下,安全泄放装置很难起到作用。 展开更多

关键词 长管拖车 安全泄放装置 火灾事故

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汽车用大容积LNG气瓶振动试验典型失效案例汇总及分析 被引量：5

3

作者 古纯霖 陈祖志 +1 位作者 朱鸣 王玲 《中国特种设备安全》 2018年第6期30-33,共4页

介绍了目前汽车用大容积液化天然气气瓶(以下简称大容积车用LNG气瓶)的振动试验方法及评定标准;对其在振动试验中常见的失效案例进行了汇总和分析;对其抗振设计及制造工艺优化提供了参考性意见。

关键词 液化天然气 气瓶 振动试验 失效案例 抗振设计

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车载Ⅳ型储氢气瓶塑料内胆材料氢渗透特性研究 被引量：2

4

作者 赵保頔 薄柯 +1 位作者 古纯霖 黄强华 《中国特种设备安全》 2022年第7期1-5,25,共6页

氢气渗透特性是车载Ⅳ型储氢气瓶内胆选材的关键技术指标之一。本文结合气-固渗透理论对车载Ⅳ型储氢气瓶内胆材料氢渗透特性内在发生机理和影响因素进行了探究,并简要介绍了塑料内胆氢渗透测试方法以及国内外在高压氢渗透领域的研究成... 氢气渗透特性是车载Ⅳ型储氢气瓶内胆选材的关键技术指标之一。本文结合气-固渗透理论对车载Ⅳ型储氢气瓶内胆材料氢渗透特性内在发生机理和影响因素进行了探究,并简要介绍了塑料内胆氢渗透测试方法以及国内外在高压氢渗透领域的研究成果,指出国内在高压氢渗透测试方法和装置方面的研究存在不足,建议在材料、装置、方法等方面开展研究,通过制定合理可行的测试方法和评价指标,以期实现内胆材料选材和测试的标准化,更好地推动车载储氢装备以及氢燃料电池汽车技术进步。 展开更多

关键词 车载Ⅳ型储氢气瓶 塑料内胆 氢渗透率 评价指标

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充装量及筒体长度对车载LNG气瓶共振频率影响的数值模拟分析 被引量：2

5

作者 刘蕊 陈祖志 +3 位作者 黄强华 古纯霖 许海洋 刘培启 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期4486-4496,共11页

以大容积车载液化天然气(LNG)气瓶为研究对象,分析不同充装量和不同筒体长度下的各阶共振频率随这两个参数变化的规律。当筒体长度不变时,随着充装量的增加,气瓶共振频率逐渐减小,按照标准最大允许充装率90%时,气瓶一阶共振频率已减小... 以大容积车载液化天然气(LNG)气瓶为研究对象,分析不同充装量和不同筒体长度下的各阶共振频率随这两个参数变化的规律。当筒体长度不变时,随着充装量的增加,气瓶共振频率逐渐减小,按照标准最大允许充装率90%时,气瓶一阶共振频率已减小到国标允许的40 Hz以下,使用时容易引起气瓶内胆轴向窜动引发失效。当充装率90%保持不变时,随着筒体长度的增加,气瓶共振频率也呈现减小的趋势,当筒体长度为原长的0.8倍时,气瓶共振频率便低于40 Hz,而且随着长度增加将进一步降低,产生共振可能性加大,不满足国家对车载气瓶共振频率的要求。上述研究说明,评价气瓶抗振性能时应考虑内部介质充装率的影响,建议采用最大充装率为90%的气瓶作为判定该类型气瓶共振频率是否达标的条件。另一方面,当采用增加筒体长度扩大盛液容积时要注意共振频率随筒体长度降低的问题,避免结构振动破坏。 展开更多

关键词 车载LNG气瓶 数值模拟 共振频率 动态仿真 力学性能 充装量 筒体长度

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扁长型车载LNG气瓶设计及应力分析 被引量：2

6

作者 刘培启 黄强华 +4 位作者 李伟 陈祖志 古纯霖 刘蕊 马志鹏 《化工机械》 CAS 2019年第2期168-172,共5页

为了提高汽车的空间利用率,基于异形容器设计原则,设计一种新型扁长型车载LNG气瓶,并进行受力分析。首先,利用压力容器试算法,确定LNG气瓶各关键尺寸;然后,利用非线性屈曲和应力分析,从结构稳定性和强度角度进行优化,优化后的结果显示... 为了提高汽车的空间利用率,基于异形容器设计原则,设计一种新型扁长型车载LNG气瓶,并进行受力分析。首先,利用压力容器试算法,确定LNG气瓶各关键尺寸;然后,利用非线性屈曲和应力分析,从结构稳定性和强度角度进行优化,优化后的结果显示气瓶最大应力减小了45.2%;最后,采用应力线性化对气瓶受力进行分析,发现定义6个关键路径能满足强度限制标准。 展开更多

关键词 异形容器设计原则 车载LNG气瓶 结构优化 应力分析 扁长型 安全评定

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钢制内胆环缠绕气瓶壁厚设计方法对比分析 被引量：2

7

作者 刘培启 陈祖志 +2 位作者 周天送 古纯霖 柴森 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期44-48,共5页

由于相关钢制内胆环缠绕气瓶设计制造标准中未明确指定内胆壁厚的设计公式,使得市面上同样规格的环缠绕气瓶内胆壁厚和自紧压力等参数存在一定差异,给监管工作带来不便。首先全面总结了环缠绕气瓶钢制内胆的设计方法,然后根据设计结果... 由于相关钢制内胆环缠绕气瓶设计制造标准中未明确指定内胆壁厚的设计公式,使得市面上同样规格的环缠绕气瓶内胆壁厚和自紧压力等参数存在一定差异,给监管工作带来不便。首先全面总结了环缠绕气瓶钢制内胆的设计方法,然后根据设计结果建立有限元分析模型,对比分析了不同标准体系设计的气瓶内胆壁厚的差异,以及由于壁厚差异而引起的纤维应力比和自紧压力的变化。结果表明,GB 5099相比于其他两种标准体系内胆设计壁厚偏大,相差约4.35%~6.0%;导致相应的环缠绕气瓶纤维应力比相差3.5%~30.8%,自紧压力的合理范围也存在差异。 展开更多

关键词 环缠绕气瓶 内胆设计 纤维应力比 自紧压力

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车用复合材料储氢气瓶火烧试验方法标准对比研究 被引量：1

8

作者 李介普 古纯霖 +1 位作者 赵保頔 李翔 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期189-194,共6页

为了明确现有车用复合材料储氢气瓶火烧试验方法有待进一步研究的问题,介绍国内外车用复合材料储氢气瓶的技术规范与标准中的火烧试验方法,采用对比分析的方法,从试验形式、火源设置、温度测量要求、安全防护要求、试验温度要求、试验... 为了明确现有车用复合材料储氢气瓶火烧试验方法有待进一步研究的问题,介绍国内外车用复合材料储氢气瓶的技术规范与标准中的火烧试验方法,采用对比分析的方法,从试验形式、火源设置、温度测量要求、安全防护要求、试验温度要求、试验结果及合格指标等方面,分析各标准中车用复合材料储氢气瓶火烧试验方法的异同。结果表明:国内外标准在车用复合材料储氢气瓶火烧试验的试验形式、通用要求、试验步骤、合格指标等方面的规定有较大差异,需开展进一步研究工作;火烧试验的安全防护装置的结构设计和布置方法应进一步明确;建议开展火烧试验装置的设计研发和大量局部火烧试验研究,验证火烧试验方法中关键参数的设置合理性。 展开更多

关键词 复合材料 储氢气瓶 火烧试验 标准

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新型氧化钯在高真空多层绝热设备中不同数量级真空度下吸氢特性实验研究 被引量：1

9

作者 于洋 朱鸣 +3 位作者 张波 古纯霖 张耕 陈叔平 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期659-667,共9页

氧化钯被公认为性能优良的吸氢剂之一。常应用于高真空多层绝热设备中维持真空。本文通过搭建实验台系统地研究新型氧化钯在不同数量级的真空度下吸氢性能、吸附速率、吸氢效率、吸附量以及平衡压强之间的关系。实验结果表明新型氧化钯... 氧化钯被公认为性能优良的吸氢剂之一。常应用于高真空多层绝热设备中维持真空。本文通过搭建实验台系统地研究新型氧化钯在不同数量级的真空度下吸氢性能、吸附速率、吸氢效率、吸附量以及平衡压强之间的关系。实验结果表明新型氧化钯最优维持的真空度为0.016 Pa,饱和吸附量为197.238 m L/g,吸附系数为60.473。并通过31组在1、10-1和10-2Pa不同数量级上反复加注氢气,观察其吸氢动态。结果表明初始加气压强2.7 Pa以下,吸氢动态曲线均呈现“L”型变化,且最终平衡压强均优于0.05 Pa。其中有24组吸氢效率均超出了91%。实验结果指出本次吸氢剂吸附类型与Langmuir模型较为吻合,即为化学吸附。实验数据同时也为这种吸氢剂以后在高真空多层设备中应用提供了参考依据。 展开更多

关键词 高真空多层绝热 吸附量 吸氢动态 化学吸附

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除氢材料在高真空多层绝热设备中维持高真空行为研究

10

作者 于洋 朱鸣 +3 位作者 陈叔平 古纯霖 张波 黄宇巍 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第14期14035-14039,共5页

高真空多层绝热低温设备夹层内的绝热材料及金属材料会向真空夹层内释放出氢气,导致绝热真空恶化,严重影响设备的绝热性能。本工作搭建了吸氢材料吸气性能测试实验装置,通过测量已知夹层体积内真空度随时间的变化,对比分析了Ag-Z型银吸... 高真空多层绝热低温设备夹层内的绝热材料及金属材料会向真空夹层内释放出氢气,导致绝热真空恶化,严重影响设备的绝热性能。本工作搭建了吸氢材料吸气性能测试实验装置,通过测量已知夹层体积内真空度随时间的变化,对比分析了Ag-Z型银吸气剂和高效催化除氢剂(ECG)的吸气性能,并获得了两种吸氢材料的吸附等温曲线。研究表明,两种吸氢材料的吸附过程均符合BDDT理论中的第一种类型,即Langmuir吸附。本实验采用定容法测得Ag-Z型银吸气剂累计吸气量为63.084 mL/g,平均吸气速率为0.132 mL/(g·h)。ECG累计吸气量为366.276 mL/g,平均吸气速率为1.353 mL/(g·h),分别是Ag-Z型银吸气剂的5.81倍和10.25倍。两组实验中平均吸气速率均随着加注氢气初始压力的升高而先增加后降低。两种除氢材料最大吸附速率均发生在第一次加氢初始阶段,平衡压力均随加注氢气的初始压力增大而升高。实验结果为两类吸氢材料在低温设备储运行业的应用提供了依据。 展开更多

关键词 高真空多层绝热 吸氢材料 吸气性能 绝热性能 高效催化除氢剂(ECG) Ag-Z型银吸气剂 吸附等温曲线

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含缺陷螺纹储气井疲劳试验和爆破试验研究

11

作者 段志祥 石坤 +2 位作者 古纯霖 李邦宪 马源 《化工装备技术》 CAS 2018年第5期38-40,共3页

参照气瓶型式试验方法,对含缺陷和不含缺陷螺纹连接的储气井结构进行了疲劳试验和爆破试验研究,得出了相应结论,可为同类情况提供参考。

关键词 储气井 疲劳试验 爆破试验 泄漏 缺陷 螺纹连接

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汽车用液化天然气气瓶颈管应力校核方法研究

12

作者 古纯霖 《西部特种设备》 2018年第3期45-48,共4页

汽车用液化天然气气瓶内胆前端支撑部位结构复杂,内颈管内伸部分以及外颈管的受力状况分析困难,所以目前制造单位往往忽视上述位置的应力校核,这使内外颈管尺寸参数设计往往依靠经验,存在一定盲目性;本文通过引入颈管变形的几何方程,使... 汽车用液化天然气气瓶内胆前端支撑部位结构复杂,内颈管内伸部分以及外颈管的受力状况分析困难,所以目前制造单位往往忽视上述位置的应力校核,这使内外颈管尺寸参数设计往往依靠经验,存在一定盲目性;本文通过引入颈管变形的几何方程,使得内颈管内伸部分以及外颈管的受力状况得以求解,从而使汽车用液化天然气气瓶的前端支撑部位的尺寸设计更加科学合理。 展开更多

关键词 汽车用液化天然气气瓶 内颈管 外颈管 应力校核 静不定结构

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CNG-2型气瓶的数值模拟方法对比

13

作者 刘培启 柴森 +2 位作者 陈祖志 古纯霖 周天送 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期55-60,共6页

针对数值模拟时CNG-2型气瓶常用的两种模型——轴对称模型和三维壳单元模型存在的争议,对两种模型进行了详细的对比,并讨论了纤维缠绕角度对其结构的影响,得到以下结论：由于CNG-2型气瓶纤维缠绕角接近90°,轴对称模型和三维壳单元... 针对数值模拟时CNG-2型气瓶常用的两种模型——轴对称模型和三维壳单元模型存在的争议,对两种模型进行了详细的对比,并讨论了纤维缠绕角度对其结构的影响,得到以下结论：由于CNG-2型气瓶纤维缠绕角接近90°,轴对称模型和三维壳单元模型的应力分布基本相同;壳单元理论上的缺陷导致三维壳单元模型纤维层的径向应力为0,是两种模型结果存在差别的主要原因;对纤维缠绕角接近90°的CNG-2型气瓶进行应力分析时,轴对称模型可以代替三维壳单元模型,且计算工作量较小;当纤维缠绕角不为90°时,两种模型间的误差随缠绕角变化,且当缠绕角在90°-70°之间时,误差在5%以内,在工程允许范围内仍可使用轴对称模型进行应力分析。相关结论可为CNG-2型气瓶数值分析工作提供有益的指导。 展开更多

关键词 CNG-2型气瓶 应力分析 壳单元 轴对称 缠绕角度

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我国车载高压储氢气瓶阀门发展现状 被引量：4

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作者 古纯霖 赵保頔 +2 位作者 张波 王玲 何春辉 《中国特种设备安全》 2019年第12期5-8,共4页

本文对我国目前常用的车载高压储氢气瓶阀门的结构形式,功能特点以及相关标准进行调研和分析,发现车载高压储氢瓶阀门存在结构形式纷杂多样、阀门功能不尽相同,试验方法要求不一的问题,不利于车载高压储氢气瓶阀门的安全使用。基于上述... 本文对我国目前常用的车载高压储氢气瓶阀门的结构形式,功能特点以及相关标准进行调研和分析,发现车载高压储氢瓶阀门存在结构形式纷杂多样、阀门功能不尽相同,试验方法要求不一的问题,不利于车载高压储氢气瓶阀门的安全使用。基于上述情况,本文提出对车载高压储氢气瓶阀门进行标准化要求的建议,以期车载高压储氢阀门能够安全高效地生产和使用,更好地服务于氢燃料电池汽车的发展。 展开更多

关键词 车载高压储氢气瓶阀门 结构形式 功能特点 标准化

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