铝合金内胆碳纤维缠绕气瓶爆破与疲劳性能研究

摘要：

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.

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

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;安徽省重点研究与开发计划项目

在线出版日期：2022-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：35-43