| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-9页 |
| 1 绪论 | 第9-14页 |
| ·复合材料气瓶的发展 | 第9-10页 |
| ·复合材料气瓶标准介绍 | 第10-11页 |
| ·车用压缩天然气气瓶标准 | 第10页 |
| ·碳纤维缠绕铝内胆气瓶标准(DOT CFFC) | 第10-11页 |
| ·国内外研究概况及发展趋势 | 第11-12页 |
| ·本文的研究目的和主要内容 | 第12-14页 |
| ·研究目的 | 第12-13页 |
| ·主要内容 | 第13-14页 |
| 2 复合材料缠绕成型工艺和复合材料分析方法 | 第14-25页 |
| ·缠绕成型工艺分类 | 第14页 |
| ·干法缠绕成型工艺 | 第14页 |
| ·湿法缠绕成型工艺 | 第14页 |
| ·半干法缠绕成型工艺 | 第14页 |
| ·缠绕制品的结构 | 第14-15页 |
| ·复合材料缠绕规律 | 第15-16页 |
| ·复合材料分析方法 | 第16-25页 |
| ·复合材料层合板理论 | 第16-18页 |
| ·复合材料网络分析方法 | 第18-25页 |
| ·均衡性缠绕 | 第19页 |
| ·纤维缠绕压力容器筒身段的网络分析 | 第19-21页 |
| ·纤维缠绕压力容器封头段的网络分析 | 第21-25页 |
| 3 非线性有限元和复合材料有限元 | 第25-37页 |
| ·非线性有限元 | 第25-34页 |
| ·非线性问题简介 | 第25页 |
| ·线弹性有限元法 | 第25-28页 |
| ·连续弹性体离散化 | 第25-26页 |
| ·线弹性有限元列式 | 第26-28页 |
| ·材料非线性有限元 | 第28-29页 |
| ·直接迭代法 | 第28-29页 |
| ·切线刚度法 | 第29页 |
| ·几何非线性有限元 | 第29-31页 |
| ·大变形问题的增量解法——T.L.法列式 | 第31页 |
| ·大变形问题的增量解法——T.L.法列式 | 第31页 |
| ·非线性有限元在ANSYS中的实现 | 第31-34页 |
| ·几何非线性的实现 | 第31-32页 |
| ·材料非线性的实现 | 第32页 |
| ·牛顿一拉普森(Newton-Raphson)方法介绍 | 第32-34页 |
| ·纤维缠绕复合材料壳体有限元列式 | 第34-37页 |
| 4 复合材料气瓶三维有限元模型的建立 | 第37-45页 |
| ·通用有限元软件ANSYS简介 | 第37页 |
| ·复合材料气瓶有限元模型的建立 | 第37-44页 |
| ·全缠绕复合气瓶有限元分析的力学模型 | 第37-38页 |
| ·单元选择 | 第38-40页 |
| ·网格密度的确定 | 第40-42页 |
| ·材料常数 | 第42-43页 |
| ·边界条件 | 第43页 |
| ·实常数的确定 | 第43-44页 |
| ·参数化模型的建立 | 第44-45页 |
| 5 复合材料气瓶的应力和位移分析 | 第45-59页 |
| ·DOT CFFC对气瓶应力分布的要求 | 第45页 |
| ·计算中的载荷施加过程 | 第45页 |
| ·各个压力过程下内胆和纤维层的应力分布 | 第45-53页 |
| ·结果分析 | 第53-58页 |
| ·应力结果分析 | 第53-55页 |
| ·几何非线性的影响 | 第55页 |
| ·最先发生疲劳破坏的位置讨论 | 第55-58页 |
| ·疲劳问题简介 | 第55-58页 |
| ·疲劳破坏开始的位置分析 | 第58页 |
| ·小结 | 第58-59页 |
| 6 复合材料气瓶预紧压力的优化 | 第59-69页 |
| ·计算中的载荷施加过程 | 第59页 |
| ·无预紧压力情况下的载荷施加过程 | 第59页 |
| ·加预紧压力情况下的载荷施加过程 | 第59页 |
| ·无预紧压力和加预紧压力两种情况下气瓶应力分布比较 | 第59-62页 |
| ·预紧压力变化对气瓶应力的影响 | 第62-65页 |
| ·预紧压力范围的确定 | 第65页 |
| ·从最长疲劳寿命的角度确定最佳预紧压力 | 第65-67页 |
| ·预紧压力优化流程图 | 第67-68页 |
| ·小结 | 第68-69页 |
| 7 复合材料气瓶环向纤维缠绕厚度的优化 | 第69-76页 |
| ·计算过程 | 第69页 |
| ·计算结果及分析 | 第69-74页 |
| ·最佳环向纤维厚度的确定 | 第74页 |
| ·环向纤维缠绕厚度优化流程图 | 第74-75页 |
| ·小结 | 第75-76页 |
| 8 总结和展望 | 第76-77页 |
| 结论 | 第77-79页 |
| 参考文献 | 第79-81页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第81-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |