铝合金内衬碳纤维全缠绕气瓶有限元分析与优化设计
| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-10页 |
| 引言 | 第10-11页 |
| 1 绪论 | 第11-19页 |
| ·概述 | 第11-13页 |
| ·复合材料的发展及应用 | 第11-12页 |
| ·复合材料的特点 | 第12页 |
| ·复合材料压力容器的技术进展 | 第12-13页 |
| ·复合材料气瓶的研究现状和发展趋势 | 第13-17页 |
| ·基本理论的研究 | 第13-14页 |
| ·结构设计和优化的研究 | 第14-15页 |
| ·缠绕张力的研究 | 第15-16页 |
| ·缠绕张力控制技术的研究 | 第16页 |
| ·缠绕角度的研究 | 第16-17页 |
| ·损伤的研究 | 第17页 |
| ·本文研究的主要目的和主要内容 | 第17-19页 |
| ·研究目的 | 第17-18页 |
| ·主要内容 | 第18-19页 |
| 2 复合材料气瓶的结构及成型工艺 | 第19-32页 |
| ·复合材料气瓶的结构 | 第19-21页 |
| ·内衬 | 第19-20页 |
| ·纤维增强层 | 第20-21页 |
| ·外保护层 | 第21页 |
| ·复合材料气瓶的分类 | 第21页 |
| ·复合材料气瓶的成型工艺 | 第21-31页 |
| ·纤维缠绕的基本原理 | 第22页 |
| ·缠绕张力 | 第22-26页 |
| ·纤维缠绕工艺 | 第26-27页 |
| ·缠绕线型 | 第27-31页 |
| ·本章小结 | 第31-32页 |
| 3 复合材料气瓶的设计准则及分析方法 | 第32-44页 |
| ·复合材料气瓶的设计准则 | 第32-34页 |
| ·复合材料气瓶的失效方式 | 第32-33页 |
| ·设计准则 | 第33-34页 |
| ·复合材料气瓶力学分析 | 第34-43页 |
| ·均衡型 | 第35页 |
| ·力学模型 | 第35页 |
| ·内衬的力学分析 | 第35-36页 |
| ·纤维缠绕层的网格分析 | 第36-43页 |
| ·本章小结 | 第43-44页 |
| 4 全缠绕复合材料气瓶的有限元分析 | 第44-61页 |
| ·有限元软件ANSYS介绍 | 第44页 |
| ·参数化有限元模型建立过程 | 第44页 |
| ·复合材料气瓶有限元模型的建立 | 第44-51页 |
| ·全缠绕复合材料气瓶结构 | 第44-45页 |
| ·单元的选择 | 第45-46页 |
| ·材料特性的定义 | 第46-48页 |
| ·截面属性设置 | 第48-49页 |
| ·网格划分 | 第49-50页 |
| ·边界条件 | 第50-51页 |
| ·模型验证 | 第51-53页 |
| ·复合材料气瓶有限元计算结果与分析 | 第53-59页 |
| ·DOT-CFFC标准对气瓶应力分布的要求 | 第53-54页 |
| ·各载荷步下内衬和纤维层的应力分布 | 第54-59页 |
| ·计算结果分析 | 第59页 |
| ·本章小结 | 第59-61页 |
| 5 复合材料气瓶的优化设计及预紧处理的研究 | 第61-78页 |
| ·前言 | 第61页 |
| ·优化设计的基本原理 | 第61页 |
| ·ANSYS优化设计 | 第61-62页 |
| ·ANSYS优化设计方法 | 第61-62页 |
| ·ANSYS优化设计的步骤 | 第62页 |
| ·全缠绕复合材料气瓶的优化设计 | 第62-66页 |
| ·数学模型 | 第62-63页 |
| ·ANSYS有限元优化流程 | 第63页 |
| ·优化结果分析 | 第63-66页 |
| ·关于预紧处理的研究 | 第66-77页 |
| ·复合材料气瓶预紧处理的必要性 | 第66-67页 |
| ·自紧处理对气瓶性能的影响 | 第67-72页 |
| ·纤维缠绕残余预应力对气瓶性能的影响 | 第72-77页 |
| ·本章小结 | 第77-78页 |
| 6 结论和展望 | 第78-80页 |
| ·本文主要结论 | 第78-79页 |
| ·展望 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-85页 |
| 附录A 优化分析文件 | 第85-86页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第86-87页 |
| 致谢 | 第87-88页 |
