| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-23页 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 | 第13-15页 |
| 1.1.1 复合材料的发展 | 第13-14页 |
| 1.1.2 航天航空压力容器的应用 | 第14页 |
| 1.1.3 LNG罐式槽车 | 第14-15页 |
| 1.1.4 储氢复合材料压力储罐 | 第15页 |
| 1.2 研究现状和发展趋势 | 第15-18页 |
| 1.2.1 基础理论研究 | 第15-16页 |
| 1.2.2 纤维张力的研究 | 第16-17页 |
| 1.2.3 纤维层损伤的研究 | 第17页 |
| 1.2.4 优化设计的研究 | 第17-18页 |
| 1.3 力学强度计算方法简述 | 第18-20页 |
| 1.3.1 有限元法计算原理 | 第18页 |
| 1.3.2 有限元分析软件简介 | 第18-19页 |
| 1.3.3 ANSYS ACP复合材料专用计算模块 | 第19-20页 |
| 1.4 课题研究的目的和主要内容 | 第20-23页 |
| 第2章 碳纤维缠绕压力容器结构及制造工艺 | 第23-31页 |
| 2.1 碳纤维缠绕压力容器结构 | 第23-24页 |
| 2.1.1 防撞层 | 第23-24页 |
| 2.1.2 外保护层 | 第24页 |
| 2.1.3 纤维增强层 | 第24页 |
| 2.1.4 金属内衬 | 第24页 |
| 2.2 纤维缠绕基本线型 | 第24-27页 |
| 2.2.1 环向缠绕线型 | 第25-26页 |
| 2.2.2 纵向缠绕线型 | 第26-27页 |
| 2.2.3 螺旋缠绕线型 | 第27页 |
| 2.3 内衬与纤维缠绕制造工艺 | 第27-29页 |
| 2.3.1 内衬制造工艺 | 第27-28页 |
| 2.3.2 碳纤维缠绕工艺 | 第28-29页 |
| 2.4 本章小结 | 第29-31页 |
| 第3章 复合材料压力容器理论分析及结构设计 | 第31-43页 |
| 3.1 碳纤维缠绕压力容器的主要技术指标 | 第31-32页 |
| 3.2 容器内衬结构设计 | 第32-37页 |
| 3.2.1 容器内衬接嘴结构设计 | 第32-33页 |
| 3.2.2 内衬封头的结构设计 | 第33-35页 |
| 3.2.3 内衬筒身的结构设计 | 第35-37页 |
| 3.3 容器纤维缠绕层结构设计 | 第37-41页 |
| 3.4 本章小结 | 第41-43页 |
| 第4章 碳纤维缠绕压力容器有限元分析 | 第43-59页 |
| 4.1 ANSYS参数化建模过程 | 第43页 |
| 4.2 复合材料压力容器参数化建模 | 第43-48页 |
| 4.2.1 复合材料压力容器内衬结构 | 第44页 |
| 4.2.2 单元类型选择 | 第44-45页 |
| 4.2.3 设置材料属性 | 第45-48页 |
| 4.3 缠绕层属性设置 | 第48-49页 |
| 4.4 模型建立 | 第49页 |
| 4.5 网格划分 | 第49-51页 |
| 4.6 边界条件 | 第51-52页 |
| 4.7 有限元计算结果与分析 | 第52-56页 |
| 4.7.1 DOT-CFFC标准对容器应力分布的要求： | 第52页 |
| 4.7.2 有限元计算结果 | 第52-56页 |
| 4.7.3 有限元计算结果分析 | 第56页 |
| 4.8 本章小结 | 第56-59页 |
| 第5章 碳纤维缠绕压力容器自紧分析及优化设计 | 第59-79页 |
| 5.1 自紧分析理论 | 第59-60页 |
| 5.1.1 复合材料压力容器自紧处理的必要性 | 第59-60页 |
| 5.2 基于DOT-CFFC标准的自紧分析 | 第60-70页 |
| 5.2.1 自紧压力的确定 | 第60-63页 |
| 5.2.2 自紧压力的加载过程 | 第63-69页 |
| 5.2.3 施加最佳自紧压力后有限元计算结果分析 | 第69-70页 |
| 5.3 碳纤维压力容器的优化设计 | 第70-77页 |
| 5.3.1 ANSYS优化技术 | 第71-72页 |
| 5.3.2 优化数学模型的建立 | 第72-73页 |
| 5.3.3 优化结果及分析 | 第73-77页 |
| 5.4 本章小结 | 第77-79页 |
| 第6章 结论和展望 | 第79-81页 |
| 6.1 结论 | 第79页 |
| 6.2 展望 | 第79-81页 |
| 参考文献 | 第81-87页 |
| 致谢 | 第87页 |