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金属内衬碳纤维全缠绕气瓶的有限元分析
被引量：
5
1
作者
祖磊
王继辉
+1 位作者
李书欣
汪准
《玻璃钢／复合材料》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第11期30-35,共6页
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...
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。
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关键词
复合材料
碳纤维
全
缠绕
气瓶
铝合金内衬
有限元分析
爆破压强
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职称材料
基于ANSYS的储氢气瓶快充温升流热固耦合模拟研究
2
作者
杨刚
欧晨希
+1 位作者
陈新辉
黄思
《真空》
CAS
2024年第3期26-32,共7页
以某款车用碳纤维全缠绕储氢气瓶为研究对象,基于ANSYS Workbench平台,充分考虑气瓶不同结构层的差异性和温度载荷分布不均匀性,进行了流热固耦合模拟计算分析。首先对气瓶快速充装过程内部气体流场进行三维数值模拟研究其温升规律,然...
以某款车用碳纤维全缠绕储氢气瓶为研究对象,基于ANSYS Workbench平台,充分考虑气瓶不同结构层的差异性和温度载荷分布不均匀性,进行了流热固耦合模拟计算分析。首先对气瓶快速充装过程内部气体流场进行三维数值模拟研究其温升规律,然后将流场计算结果加载到气瓶结构层进行稳态热分析,最后将流场及热分析结果均加载到气瓶结构层进行结构静力学分析。结果表明:当充装结束时,气瓶最高温度及碳纤维复合层受到的最大应力均出现在瓶尾封头和筒体的连接处;相较于内压引起的机械应力,温度载荷引起的热应力很小;机械应力与耦合应力数值相差不大,碳纤维复合层的机械应力略小于耦合应力,而铝合金内胆层由于膨胀系数大,温度载荷引起的压缩热应力抵消了一部分机械应力,使得耦合应力小于机械应力。
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关键词
碳纤维
全
缠绕
储氢
气瓶
快充温升
流热固耦合
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职称材料
碳纤维全缠绕储氢气瓶内热力学参数变化规律的研究
被引量：
2
3
作者
杨刚
欧晨希
+1 位作者
郭嘉炜
黄思
《机电工程技术》
2022年第2期7-10,123,共5页
为研究充装完成后的碳纤维全缠绕储氢气瓶内热力学参数随时间的变化规律,以氢气为工质,选取了3种常用规格的车用储氢气瓶(27 L、52 L和135 L)进行传热计算。对于气瓶内的氢气采用饱和均质模型;对于气瓶中的各隔层采用多层稳态热传导的...
为研究充装完成后的碳纤维全缠绕储氢气瓶内热力学参数随时间的变化规律,以氢气为工质,选取了3种常用规格的车用储氢气瓶(27 L、52 L和135 L)进行传热计算。对于气瓶内的氢气采用饱和均质模型;对于气瓶中的各隔层采用多层稳态热传导的结构模型。根据饱和状态下的热平衡条件以及热力学关系,计算得到了气瓶内氢气温度、压力以及气瓶碳纤维缠绕层温度随时间的变化规律。计算结果表明:气瓶容积越大,充装完成时刻的氢气温度以及碳纤维缠绕层温度越高;静置过程中氢气温度以及碳纤维缠绕层温度均呈同趋势缓慢下降,且气瓶容积越大,下降的幅度越小,碳纤维缠绕层温度变化小于氢气温度变化。氢气压力在充装完成时刻均为70 MPa,气瓶容积越大,静置过程中氢气压力下降速度越小。
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关键词
碳纤维
全
缠绕
储氢
气瓶
热力学参数变化
饱和均值模型
热传导
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职称材料
提高和稳定铝合金内胆复合气瓶疲劳寿命要点分析
4
作者
李辉
张树勇
《科技创新与应用》
2014年第6期71-71,共1页
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。
关键词
铝合金内胆
碳纤维
全
缠绕
复合
气瓶
综合性能
疲劳寿命
下载PDF
职称材料
题名
金属内衬碳纤维全缠绕气瓶的有限元分析
被引量：
5
1
作者
祖磊
王继辉
李书欣
汪准
机构
武汉理工大学材料科学与工程学院
出处
《玻璃钢／复合材料》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第11期30-35,共6页
基金
国家自然科学基金(11302168)
陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2013JQ6018)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(143101001)
文摘
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。
关键词
复合材料
碳纤维
全
缠绕
气瓶
铝合金内衬
有限元分析
爆破压强
Keywords
composite materials
carbon fiber overwrapped cylinder
aluminum liner
finite element analysis
burst pressure
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于ANSYS的储氢气瓶快充温升流热固耦合模拟研究
2
作者
杨刚
欧晨希
陈新辉
黄思
机构
广东省特种设备检测研究院
华南理工大学机械与汽车工程学院
出处
《真空》
CAS
2024年第3期26-32,共7页
基金
国家市场监督管理总局科技计划项目(2020MK802)
氢能储运设备检验检测机构认可关键技术研究(2022CNAS14)。
文摘
以某款车用碳纤维全缠绕储氢气瓶为研究对象,基于ANSYS Workbench平台,充分考虑气瓶不同结构层的差异性和温度载荷分布不均匀性,进行了流热固耦合模拟计算分析。首先对气瓶快速充装过程内部气体流场进行三维数值模拟研究其温升规律,然后将流场计算结果加载到气瓶结构层进行稳态热分析,最后将流场及热分析结果均加载到气瓶结构层进行结构静力学分析。结果表明:当充装结束时,气瓶最高温度及碳纤维复合层受到的最大应力均出现在瓶尾封头和筒体的连接处;相较于内压引起的机械应力,温度载荷引起的热应力很小;机械应力与耦合应力数值相差不大,碳纤维复合层的机械应力略小于耦合应力,而铝合金内胆层由于膨胀系数大,温度载荷引起的压缩热应力抵消了一部分机械应力,使得耦合应力小于机械应力。
关键词
碳纤维
全
缠绕
储氢
气瓶
快充温升
流热固耦合
Keywords
carbon fiber fully wound hydrogen storage cylinder
temperature rise during fast filling
fluid-thermal-solid coupling
分类号
TQ342.742 [化学工程—化纤工业]
TB33 [一般工业技术—材料科学与工程]
下载PDF
职称材料
题名
碳纤维全缠绕储氢气瓶内热力学参数变化规律的研究
被引量：
2
3
作者
杨刚
欧晨希
郭嘉炜
黄思
机构
广东省特种设备检测研究院
华南理工大学机械与汽车工程学院
出处
《机电工程技术》
2022年第2期7-10,123,共5页
基金
国家市场监督管理总局科技计划项目(编号:2020MK802)。
文摘
为研究充装完成后的碳纤维全缠绕储氢气瓶内热力学参数随时间的变化规律,以氢气为工质,选取了3种常用规格的车用储氢气瓶(27 L、52 L和135 L)进行传热计算。对于气瓶内的氢气采用饱和均质模型;对于气瓶中的各隔层采用多层稳态热传导的结构模型。根据饱和状态下的热平衡条件以及热力学关系,计算得到了气瓶内氢气温度、压力以及气瓶碳纤维缠绕层温度随时间的变化规律。计算结果表明:气瓶容积越大,充装完成时刻的氢气温度以及碳纤维缠绕层温度越高;静置过程中氢气温度以及碳纤维缠绕层温度均呈同趋势缓慢下降,且气瓶容积越大,下降的幅度越小,碳纤维缠绕层温度变化小于氢气温度变化。氢气压力在充装完成时刻均为70 MPa,气瓶容积越大,静置过程中氢气压力下降速度越小。
关键词
碳纤维
全
缠绕
储氢
气瓶
热力学参数变化
饱和均值模型
热传导
Keywords
carbon fiber fully wound hydrogen storage cylinder
temperature change
saturation mean model
heat conduction
分类号
TH49 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
提高和稳定铝合金内胆复合气瓶疲劳寿命要点分析
4
作者
李辉
张树勇
机构
齐齐哈尔市特种设备检验研究所
出处
《科技创新与应用》
2014年第6期71-71,共1页
文摘
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。
关键词
铝合金内胆
碳纤维
全
缠绕
复合
气瓶
综合性能
疲劳寿命
分类号
U473-65 [机械工程—车辆工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
金属内衬碳纤维全缠绕气瓶的有限元分析
祖磊
王继辉
李书欣
汪准
《玻璃钢／复合材料》
CAS
CSCD
北大核心
2014
5
下载PDF
职称材料
2
基于ANSYS的储氢气瓶快充温升流热固耦合模拟研究
杨刚
欧晨希
陈新辉
黄思
《真空》
CAS
2024
0
下载PDF
职称材料
3
碳纤维全缠绕储氢气瓶内热力学参数变化规律的研究
杨刚
欧晨希
郭嘉炜
黄思
《机电工程技术》
2022
2
下载PDF
职称材料
4
提高和稳定铝合金内胆复合气瓶疲劳寿命要点分析
李辉
张树勇
《科技创新与应用》
2014
0
下载PDF
职称材料
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