摘要 | 第1-3页 |
ABSTRACT | 第3-7页 |
1 绪论 | 第7-20页 |
1.1 引言 | 第7页 |
1.2 氢能 | 第7-11页 |
1.2.1 氢能的利用 | 第8-9页 |
1.2.2 储氢技术 | 第9-11页 |
1.3 国内外高压储氢技术发展状况 | 第11-14页 |
1.3.1 国外发展状况 | 第12-13页 |
1.3.2 国内发展状况 | 第13-14页 |
1.4 复合材料压力容器相关标准 | 第14-16页 |
1.5 复合材料压力容器的优点 | 第16-17页 |
1.6 金属内胆与塑料内胆纤维缠绕气瓶优缺点比较 | 第17-19页 |
1.7 本文研究内容 | 第19-20页 |
2 碳纤维复合材料高压储氢容器的研究 | 第20-30页 |
2.1 概述 | 第20页 |
2.2 材料的选择 | 第20-25页 |
2.2.1 内胆 | 第20-21页 |
2.2.2 纤维 | 第21-24页 |
2.2.3 树脂 | 第24-25页 |
2.3 防撞击保护层 | 第25页 |
2.4 设计参数的选择 | 第25页 |
2.5 防渗漏的研究 | 第25-27页 |
2.6 缠绕成型工艺 | 第27-30页 |
2.6.1 概述 | 第27页 |
2.6.2 缠绕成型工艺的分类 | 第27-28页 |
2.6.3 缠绕规律的内容和分类 | 第28-30页 |
3 碳纤维复合材料高压储氢容器结构设计 | 第30-38页 |
3.1 概述 | 第30-31页 |
3.2 设计方法 | 第31-33页 |
3.3 内胆封头的设计 | 第33页 |
3.4 缠绕层设计 | 第33-34页 |
3.5 防撞击保护层设计 | 第34-36页 |
3.6 储氢密度 | 第36页 |
3.7 容器结构 | 第36-37页 |
3.8 小结 | 第37-38页 |
4 碳纤维复合材料高压储氢容器力学分析 | 第38-53页 |
4.1 概述 | 第38-39页 |
4.2 复合材料的失效准则 | 第39-43页 |
4.2.1 最大应力准则 | 第39页 |
4.2.2 最大应变准则 | 第39-41页 |
4.2.3 蔡-希尔(Trai-Hill)强度准则 | 第41-43页 |
4.3 单向板的偏轴弹性特性 | 第43-44页 |
4.3.1 偏轴刚度矩阵 | 第43页 |
4.3.2 偏轴刚度的特点 | 第43-44页 |
4.4 筒体的力学分析 | 第44-50页 |
4.5 失效准则校核 | 第50页 |
4.5.1 最大应力准则校核 | 第50页 |
4.5.2 蔡-希尔强度准则校核 | 第50页 |
4.6 封头的力学分析和校核 | 第50-52页 |
4.7 小结 | 第52-53页 |
5 碳纤维复合材料高压储氢容器有限元分析 | 第53-62页 |
5.1 概述 | 第53页 |
5.2 复合材料的建模 | 第53-54页 |
5.2.1 坐标系 | 第53页 |
5.2.2 单元类型 | 第53-54页 |
5.2.3 层的属性 | 第54页 |
5.3 建立模型并分析 | 第54-62页 |
5.3.1 复合材料压力容器结构简介 | 第54页 |
5.3.2 模型和结果 | 第54-61页 |
5.3.3 主要的菜单命令 | 第61-62页 |
6 提高碳纤维复合材料高压储氢容器抗疲劳性能的研究 | 第62-74页 |
6.1 概述 | 第62页 |
6.2 纤维-树脂复合材料(FRC)疲劳的研究 | 第62-68页 |
6.2 1 S-N曲线理论 | 第62页 |
6.2.2 疲劳累积损伤理论 | 第62-63页 |
6.2.3 单向复合材料疲劳损伤机理 | 第63-66页 |
6.2.4 平均应力对疲劳寿命的影响 | 第66-67页 |
6.2.5 如何改进复合材料的抗疲劳性能 | 第67-68页 |
6.3 铝合金的疲劳研究 | 第68-71页 |
6.3.1 疲劳极限图 | 第69-70页 |
6.3.2 应力疲劳公式的研究 | 第70-71页 |
6.3.3 如何提高铝合金的抗疲劳性能 | 第71页 |
6.4 提高复合材料压力容器整体抗疲劳性能 | 第71-73页 |
6.5 小结 | 第73-74页 |
7 总结和展望 | 第74-76页 |
参考文献 | 第76-80页 |
致谢 | 第80-81页 |
在读期间发表(录用)论文和所获奖项 | 第81页 |