70 MPa车载Ⅳ型储氢气瓶关键技术及标准化研究 被引量：3

1

作者 苏红艳 何春辉 +1 位作者 金碧辉 成志钢 《中国特种设备安全》 2023年第5期1-8,共8页

随着燃料电池汽车产业的发展,大容积70 MPa车载Ⅳ型储氢瓶已成为现阶段氢能应用的重要任务之一。本文通过对国内外70MPa车载Ⅳ型储氢气瓶研发和应用现状的调研,系统地描述了车载Ⅳ型储氢瓶各项关键技术的研制进展,对比分析国内外车载Ⅳ... 随着燃料电池汽车产业的发展,大容积70 MPa车载Ⅳ型储氢瓶已成为现阶段氢能应用的重要任务之一。本文通过对国内外70MPa车载Ⅳ型储氢气瓶研发和应用现状的调研,系统地描述了车载Ⅳ型储氢瓶各项关键技术的研制进展,对比分析国内外车载Ⅳ型瓶标准化现状及检验检测技术要求,为70MPa车载Ⅳ型储氢气瓶国产化研制、标准制定提供参考。 展开更多

关键词 Ⅳ型储氢瓶 塑料内胆 碳纤维缠绕 氢气密封 损伤检测

下载PDF 职称材料

碳纤维缠绕工艺起毛影响因素研究

2

作者 王华毕 程祖锦 +5 位作者 赵飞 郑磊 唐自佳 王立强 祖磊 扶建辉 《纤维复合材料》 CAS 2023年第1期10-16,共7页

为了减少碳纤维复合材料在缠绕过程中由于纤维与缠绕设备之间的摩擦产生断丝起毛问题,从纤维本身和缠绕设备两方面对其展开研究。首先结合扫描电子显微镜与原子力显微镜观察纤维表面形貌,在微观层面分析起毛原因;设计了一款碳纤维起毛... 为了减少碳纤维复合材料在缠绕过程中由于纤维与缠绕设备之间的摩擦产生断丝起毛问题,从纤维本身和缠绕设备两方面对其展开研究。首先结合扫描电子显微镜与原子力显微镜观察纤维表面形貌,在微观层面分析起毛原因;设计了一款碳纤维起毛量测试装置用来测量不同工艺条件下纤维起毛量的变化,进而选取出最优缠绕工艺条件。同时将优化后的工艺条件应用于试验样件的缠绕,显著减少了碳纤维缠绕过程中纤维起毛的现象,提升了试验样件的力学性能。 展开更多

关键词 碳纤维缠绕 起毛 纱宽 导纱杆材质 导纱杆运动状态

下载PDF 职称材料

碳纤维复合壳体用基体环氧树脂研究进展 被引量：3

3

作者 舒碧光 秦凤平 +2 位作者 王纪霞 周一博 张新航 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期8-11,共4页

介绍了固体火箭发动机碳纤维缠绕用基体环氧树脂的种类、选择原则及适于碳纤维缠绕用基体树脂的研究进展。

关键词 固体火箭发动机 碳纤维缠绕 基体环氧树脂 进展

下载PDF 职称材料

脐带缆轻量化设计及其力学性能 被引量：2

4

作者 邓禹 夏辉 +1 位作者 高建东 梁旭 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2022年第3期150-157,共8页

脐带缆内部结构是由众多功能单元集成的复合结构,随着油气资源开发向深海推进,常用铠装钢丝脐带缆的有效抗拉能力急剧下降,有必要对其进行轻量化改进。因此,通过对碳纤维脐带缆的截面和芳纶增强脐带缆的增强层进行设计,从脐带缆的理论... 脐带缆内部结构是由众多功能单元集成的复合结构,随着油气资源开发向深海推进,常用铠装钢丝脐带缆的有效抗拉能力急剧下降,有必要对其进行轻量化改进。因此,通过对碳纤维脐带缆的截面和芳纶增强脐带缆的增强层进行设计,从脐带缆的理论求解和数值仿真两方面分析碳纤维脐带缆和芳纶增强脐带缆相较于钢管脐带缆和铠装钢丝脐带缆的力学性能和轻量化程度。通过数值仿真分析缆长对3种脐带缆刚度的影响。研究发现,碳纤维脐带缆的轻量化程度最高,可达26.1%。 展开更多

关键词 脐带缆 碳纤维缠绕 芳纶编织 轻量化

原文传递

碳纤维缠绕复合石墨轴承的特性及制备方法 被引量：2

5

作者 程诺 侯玉杰 李秋霞 《炭素》 2018年第4期36-38,31,共4页

在碳套的表面缠绕一层碳纤维,通过高温烧结-浸渍树脂-固化-高温烧结等工艺处理,生成一种耐腐蚀、耐高温的新型石墨轴承,本文重点介绍了其性能优势及制备方法。

关键词 碳纤维缠绕 石墨轴承 自润滑性 耐腐性 耐高温性 热膨胀系数一致

原文传递

碳纤维缠绕复合材料在潜水外压容器上的应用

6

作者 郑宗光 浦桂玲 +1 位作者 李世红 程国生 《船舶工程》 CSCD 北大核心 1997年第4期43-44,42,共3页

在铝合金圆筒体外以浸渍树脂碳纤维进行缠绕复合增强，可大幅度提高筒体的耐静水外压能力，整体缠绕的全复合材料筒体，在耐静水外压能力及减轻自身重量方面也获得了明显的效果。此外，在铝合金细长圆管的外壁复合缠绕碳纤维，能有效地... 在铝合金圆筒体外以浸渍树脂碳纤维进行缠绕复合增强，可大幅度提高筒体的耐静水外压能力，整体缠绕的全复合材料筒体，在耐静水外压能力及减轻自身重量方面也获得了明显的效果。此外，在铝合金细长圆管的外壁复合缠绕碳纤维，能有效地提高圆管对轴向压载荷的抗失稳与抗屈曲破坏能力。 展开更多

关键词 碳纤维缠绕 复合材料 潜水外压容器 潜水装备

下载PDF 职称材料

透镜式缠绕肋压扁缠绕过程数值模拟分析 被引量：19

7

作者 李瑞雄 陈务军 +1 位作者 付功义 赵俊钊 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期224-231,共8页

利用ABAQUS首先以各向同性材料透镜式缠绕肋的肋片压扁进行了数值模拟分析,比较了三种壳单元(S4、S4R、SC8R)和三种体单元(C3D8、C3D8R、C3D8I)模拟分析效率,并给出受力特征;进而以S4R和C3D8I进行了碳纤维复合材料肋片压扁模拟分析,并... 利用ABAQUS首先以各向同性材料透镜式缠绕肋的肋片压扁进行了数值模拟分析,比较了三种壳单元(S4、S4R、SC8R)和三种体单元(C3D8、C3D8R、C3D8I)模拟分析效率,并给出受力特征;进而以S4R和C3D8I进行了碳纤维复合材料肋片压扁模拟分析,并得到受力特征;最后,建立了完整的缠绕肋整体非线性有限元模型,实现了缠绕过程模拟分析,得到缠绕肋缠绕过程应力、应变及变化特征,以及缠绕弯矩。本文对缠绕肋设计及系统样机研制具有指导和参考价值。 展开更多

关键词 透镜式缠绕肋 压扁缠绕 碳纤维缠绕肋压扁材料 缠绕弯矩

下载PDF 职称材料

复合材料高压气瓶的碳纤维缠绕设计和ANSYS分析技术 被引量：19

8

作者 李玉峰 靳庆臣 刘志栋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期968-976,共9页

为了获得复合材料气瓶合理的有限元分析模型,并能够有效地掌握气瓶固有的变化规律,以不锈钢316L为内衬、碳纤维(T1000GB)/环氧树脂(BA202)为复合层的高压气瓶作为研究对象,介绍了一种采用螺旋缠绕与环向缠绕组合线型的缠绕设计方法。利... 为了获得复合材料气瓶合理的有限元分析模型,并能够有效地掌握气瓶固有的变化规律,以不锈钢316L为内衬、碳纤维(T1000GB)/环氧树脂(BA202)为复合层的高压气瓶作为研究对象,介绍了一种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。 展开更多

关键词 复合材料 高压气瓶 碳纤维缠绕气瓶 ANSYS有限元分析

下载PDF 职称材料

大型碳纤维缠绕机关键技术的研究 被引量：9

9

作者 裘升东 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2017年第6期63-66,共4页

碳纤维复合材料越来越受到重视,碳纤维缠绕机是碳纤维复合材料的主要加工设备。为改变大型碳纤维缠绕机依靠进口的状况,自主成功研发了CR1500大型碳纤维缠绕机,此设备在自动控制、张力控制、轨迹控制等关键技术方面获得创新,并成功申报... 碳纤维复合材料越来越受到重视,碳纤维缠绕机是碳纤维复合材料的主要加工设备。为改变大型碳纤维缠绕机依靠进口的状况,自主成功研发了CR1500大型碳纤维缠绕机,此设备在自动控制、张力控制、轨迹控制等关键技术方面获得创新,并成功申报了专利。随着碳纤缠绕机技术的迅速发展,大型复杂碳纤维缠绕制品技术获得突破,碳纤维复合材料的应用也将进入全新的时代。 展开更多

关键词 碳纤维缠绕机 张力控制 轨迹控制 改进与创新

原文传递

一种卫星用钛内衬-碳纤维缠绕复合材料气瓶特性研究 被引量：8

10

作者 李玉峰 李玲丽 潘宗友 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1318-1325,共8页

为了研究复合材料高压气瓶固有特性,针对钛内衬(TA1)/碳纤维(T1000GB)缠绕柱形复合材料气瓶进行了特性分析和应力-应变检测。总结了内衬特性和复合层特性对气瓶产生的各种影响,根据柱形气瓶环向应变和纵向应变实测数据分析了瓶体应变的... 为了研究复合材料高压气瓶固有特性,针对钛内衬(TA1)/碳纤维(T1000GB)缠绕柱形复合材料气瓶进行了特性分析和应力-应变检测。总结了内衬特性和复合层特性对气瓶产生的各种影响,根据柱形气瓶环向应变和纵向应变实测数据分析了瓶体应变的变化规律和主要影响参数,找出了瓶体强度薄弱区,为结构优化和同类产品设计提供了可靠数据和理论指导。 展开更多

关键词 钛内衬 碳纤维缠绕气瓶 特性研究

下载PDF 职称材料

70 MPa碳纤维缠绕储氢气瓶结构设计与力学性能研究 被引量：3

11

作者 张杰 蒋文杰 +2 位作者 杨锐 张瀚 曾云 《压力容器》 北大核心 2023年第3期28-37,共10页

设计了70 MPaⅢ型与Ⅳ型储氢气瓶结构,建立了相应数值仿真模型研究各种工况载荷下储氢气瓶的力学性能,对比了Ⅲ型和Ⅳ型气瓶力学性能特性差异,探究了缠绕层厚度和自紧处理对储氢气瓶力学性能的影响。结果表明:所设计的70 MPa储氢气瓶纤... 设计了70 MPaⅢ型与Ⅳ型储氢气瓶结构,建立了相应数值仿真模型研究各种工况载荷下储氢气瓶的力学性能,对比了Ⅲ型和Ⅳ型气瓶力学性能特性差异,探究了缠绕层厚度和自紧处理对储氢气瓶力学性能的影响。结果表明:所设计的70 MPa储氢气瓶纤维应力比大于2.25,满足标准要求;Ⅳ型气瓶螺旋缠绕层应力分布规律与Ⅲ型类似,而内衬应力分布规律不同;Ⅲ型储氢气瓶的环绕层厚度增加可降低其环向层应力,但螺旋缠绕层主应力增大;增加螺旋缠绕层厚度可降低环向层、螺旋层应力;自紧处理可降低工作压力下气瓶内衬应力,但随自紧载荷增加纤维缠绕层应力增大。 展开更多

关键词 碳纤维缠绕储氢气瓶 内衬层 缠绕层 结构设计 力学性能

下载PDF 职称材料

氢能源与燃料电池汽车高压输氢系统 被引量：6

12

作者 訚耀保 《流体传动与控制》 2010年第2期1-4,共4页

介绍了航天氢能源和燃料电池汽车超高压气动控制技术的应用情况,介绍了燃料电池汽车用铝合金内胆碳纤维缠绕气瓶和输氢系统的有关技术。分析结果可作为自备能源装置的装备开发的参考。

关键词 航天 氢能源 燃料电池汽车 高压输氢系统 碳纤维缠绕气瓶

下载PDF 职称材料

考虑张力制度影响的碳纤维缠绕容器爆破性能预测与仿真插件开发

13

作者 刘雨桐 成吉思远 +5 位作者 刘艳龙 许英杰 张卫红 刘宁 何梅 王鹏 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期253-261,共9页

针对缠绕张力对碳纤维缠绕容器承载性能影响规律尚不明确的问题,基于ABAQUSTM软件开发了一套用户友好、自主选择性好且高效的插件工具,能够自动化完成模型建立和相关设置工作,实现了考虑多种缠绕工艺参数的容器结构精细化建模。基于该... 针对缠绕张力对碳纤维缠绕容器承载性能影响规律尚不明确的问题,基于ABAQUSTM软件开发了一套用户友好、自主选择性好且高效的插件工具,能够自动化完成模型建立和相关设置工作,实现了考虑多种缠绕工艺参数的容器结构精细化建模。基于该插件工具,对碳纤维缠绕容器在不同缠绕张力制度下的爆破性能进行了参数化分析,通过爆破试验验证了数值模型的有效性。对于直径为Ф155 mm和Ф474 mm的容器,90 N-80 N-60 N和200 N-180 N-160 N逐层减小的缠绕张力制度将提高容器的爆破性能;对于20 N和30 N递减张力制度,直径Ф474 mm容器的爆破压强随着内层张力的减小逐渐降低,当张力递减幅度增加时,容器的爆破压强趋于稳定,其下降幅度由16.79%减小到3.05%。此外,容器封头段与筒身段过渡区域的应变水平最高,为碳纤维缠绕容器的薄弱位置。 展开更多

关键词 碳纤维缠绕容器 缠绕张力制度 ABAQUS 爆破性能 精细化模型

下载PDF 职称材料

基于SIMOTION的四轴碳纤维缠绕机控制系统的研制探讨

14

作者 杨茂新 《葡萄酒》 2023年第19期0103-0105,共3页

在对旋转机械转子进行生产过程中,要考虑其实际需求和应用领域,并针对碳纤维缠绕线 性的精确性、缠绕张力等多种因素进行分析,研发出基于 SIMOTION 的四轴碳纤维缠绕机的控制系统 方案,并给出了相应的硬件电路。本项目提出一种基于多功... 在对旋转机械转子进行生产过程中,要考虑其实际需求和应用领域,并针对碳纤维缠绕线 性的精确性、缠绕张力等多种因素进行分析,研发出基于 SIMOTION 的四轴碳纤维缠绕机的控制系统 方案,并给出了相应的硬件电路。本项目提出一种基于多功能卡的缠绕方法,可同时完成环形缠绕、大 角度螺旋缠绕及小角螺旋缠绕等多种形式的缠绕,并以此为依据,通过多功能卡进行张力控制,从而达 到对缠绕过程的平稳控制。实验结果表明,该装置的缠绕曲线精确、张力分布平稳、人机交互良好、制 品品质稳定。 展开更多

关键词 SIMOTION 四轴碳纤维缠绕机 控制系统 措施研究

下载PDF 职称材料

空气呼吸器复合气瓶及定期检验 被引量：4

15

作者 张克铜 《中国个体防护装备》 2009年第5期40-44,共5页

本文介绍了铝内胆碳纤维缠绕气瓶类型、结构、材料以及应力分布,并对该类瓶定期检验技术进行了探讨,提出了缺陷评定的技术要求。

关键词 空气呼吸器 铝内胆碳纤维缠绕气瓶 定期检验 缺陷评定 探讨

下载PDF 职称材料

铝合金内胆碳纤维缠绕气瓶最佳自紧压力分析 被引量：2

16

作者 刘榛 吴乔国 +4 位作者 康凯 祖磊 张骞 耿洪波 王恺 《纤维复合材料》 CAS 2022年第4期12-17,共6页

本文通过数值仿真计算出不同自紧压力下对气瓶疲劳寿命的影响规律,得到了铝合金内胆碳纤维缠绕气瓶最佳自紧压力。首先,构建了工作压力为35MPa的精细化有限元气瓶模型。其次,采用渐进损伤方法计算出复合材料铺层在自紧压力和疲劳循环压... 本文通过数值仿真计算出不同自紧压力下对气瓶疲劳寿命的影响规律,得到了铝合金内胆碳纤维缠绕气瓶最佳自紧压力。首先,构建了工作压力为35MPa的精细化有限元气瓶模型。其次,采用渐进损伤方法计算出复合材料铺层在自紧压力和疲劳循环压力下的基体损伤,从而得出了基体损伤后的气瓶内胆应力分布,建立了基于Morrow平均应力修正的Manson-Coffin等效应变法的气瓶疲劳寿命预测方法。根据纤维应力比计算出了自紧压力范围,并开展了不同自紧压力对气瓶疲劳寿命的影响规律研究。结果表明,在53MPa自紧压力之前,气瓶疲劳寿命随着自紧压力的增高稳定提升;在自紧压力达到53MPa之后,气瓶疲劳寿命变化波动较小,且在57MPa自紧压力下达到最大疲劳寿命之后出现下降趋势。因此,最终得出本文铝合金内胆碳纤维缠绕气瓶的最佳自紧压力为57MPa。 展开更多

关键词 碳纤维缠绕气瓶 铝合金内胆 基体损伤 最佳自紧压力 疲劳寿命

下载PDF 职称材料

碳纤维缠绕压力容器动力特性有限元分析 被引量：3

17

作者 刘冬霞 梁力 +2 位作者 李明 鲍性磊 李鑫 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第3期461-469,共9页

目的研究碳纤维缠绕压力容器的破坏机理,分析碳纤维缠绕压力容器动力爆破情况,预测容器的爆破压力并评估其安全可靠性.方法结合复合材料层合板力学性能的研究成果并将ANSYS/LS-DYNA成熟的有限元模拟失效方法引进到压力容器水压爆破动力... 目的研究碳纤维缠绕压力容器的破坏机理,分析碳纤维缠绕压力容器动力爆破情况,预测容器的爆破压力并评估其安全可靠性.方法结合复合材料层合板力学性能的研究成果并将ANSYS/LS-DYNA成熟的有限元模拟失效方法引进到压力容器水压爆破动力分析中.结果求得某2.0 L压力容器在线性匀速加载情况下,采用Chang-Chang首层失效模型的爆破压力值为69.8 MPa,爆破时间为加载后的3.87 s,采用Chang-chang全部层失效模型的爆破压力值为77.1 MPa,爆破时间为加载后的3.95 s,采用Tsai-wu刚度退化模型的失效压力值为78.04 MPa,失效时间为加载后的3.902 s,该三个失效压力值与现场试验值80.6 MPa的误差在合理范围内,并且得出采用Tsai-wu刚度退化模型计算的失效压力值与现场试验值的误差为3.18%,较适合该情况的模拟.结论采用ANSYS/LS-DYNA得到了容器在水压动力爆破时复合材料逐层破坏结果,数值模拟的爆破压力较保守,提供了一定的安全储备,适于工程应用. 展开更多

关键词 碳纤维缠绕压力容器 动力性能 有限单元法 LS-DYNA软件 爆破压力

下载PDF 职称材料

铝合金内胆碳纤维缠绕气瓶爆破与疲劳性能研究 被引量：1

18

作者 康凯 祖磊 +2 位作者 吴乔国 张骞 张桂明 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2022年第8期35-43,共9页

本文采用试验测试与数值模拟相结合的方法,研究了铝合金内胆碳纤维缠绕气瓶爆破压力与疲劳寿命的关联规律。开展了铝合金内胆碳纤维缠绕气瓶的设计和制造,并进行了水压爆破和疲劳性能试验测试,获得了气瓶的爆破压力、疲劳寿命和破坏形... 本文采用试验测试与数值模拟相结合的方法,研究了铝合金内胆碳纤维缠绕气瓶爆破压力与疲劳寿命的关联规律。开展了铝合金内胆碳纤维缠绕气瓶的设计和制造,并进行了水压爆破和疲劳性能试验测试,获得了气瓶的爆破压力、疲劳寿命和破坏形貌。建立了基于渐进损伤分析模型的气瓶爆破压力预测方法、基于Morrow平均应力修正及Manson-Coffin等效应变法的气瓶疲劳寿命预测方法,取得了与试验吻合的结果。分析了气瓶设计参数对爆破压力和疲劳寿命的影响规律,结果表明,2.25倍爆破安全系数的气瓶在工作压力较高或气瓶筒身直径较大的情况下,仅通过自紧处理难以同时满足最小爆破压力和最低疲劳寿命的要求,因此还需适当地提高爆破安全系数或增加内胆筒身厚度。 展开更多

关键词 碳纤维缠绕气瓶 铝合金内胆 疲劳寿命 爆破压力 参数分析

下载PDF 职称材料

人工神经网络结合遗传算法对CFWRP固化制度的优化 被引量：2

19

作者 谢怀勤 沈军 丛培海 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期3-6,共4页

聚合物基复合材料的固化制度是影响其性能经济指标的重要因素。它们之间的关系既无先验公式表征,又为非线性,一般是采用“试凑法”探索试验,但耗时长也未必达到优化目的。神经网络法具有超强非线性映射能力,可自动总结出数据之间的函数... 聚合物基复合材料的固化制度是影响其性能经济指标的重要因素。它们之间的关系既无先验公式表征,又为非线性,一般是采用“试凑法”探索试验,但耗时长也未必达到优化目的。神经网络法具有超强非线性映射能力,可自动总结出数据之间的函数关系,遗传算法可多点群体搜索,并可不陷入局部最优点。本文以碳纤维缠绕聚合物基复合材料(CFWRP)制成NOL环试件,在试验基础上采用人工神经网络结合遗传算法对固化制度进行优化,得到较好的结果。 展开更多

关键词 碳纤维缠绕复合材料 固化制度 优化 BP神经网络 遗传算法

下载PDF 职称材料

2019年《高科技纤维与应用》总目次(第44卷，第1～6期，总389～394期)

20

《高科技纤维与应用》 CAS 2019年第6期65-68,共4页

关键词 碳纤维缠绕复合材料 复合材料圆柱壳 制备方法 碳纤维复合材料 碳化硅纤维 尼龙复合材料 碳纤维增强 热塑性复合材料 聚苯硫醚纤维 《高科技纤维与应用》 高分子量聚乙烯

下载PDF 职称材料