碳纤维缠绕车载CNG气瓶设计及有限元分析
| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3-4页 |
| 1 绪论 | 第7-14页 |
| 1.1 研究背景 | 第7-9页 |
| 1.2 先进复合材料气瓶的应用 | 第9-10页 |
| 1.3 复合材料气瓶标准概括 | 第10-12页 |
| 1.3.1 复合材料气瓶标准概述 | 第10-11页 |
| 1.3.2 复合材料气瓶的基本要求 | 第11-12页 |
| 1.4 国内外研究现状 | 第12-13页 |
| 1.4.1 国外研究现状 | 第12页 |
| 1.4.2 国内研究现状 | 第12-13页 |
| 1.5 本文研究内容 | 第13-14页 |
| 2 复合材料气瓶结构及成型工艺 | 第14-19页 |
| 2.1 复合材料气瓶结构 | 第14-15页 |
| 2.1.1 内衬 | 第14-15页 |
| 2.1.2 纤维增强层 | 第15页 |
| 2.1.3 保护层 | 第15页 |
| 2.2 内衬的材料选择及成型工艺 | 第15-16页 |
| 2.3 复合材料气瓶缠绕成型工艺 | 第16-18页 |
| 2.4 本章小结 | 第18-19页 |
| 3 复合材料气瓶的设计准则及结构设计 | 第19-31页 |
| 3.1 复合材料力学理论 | 第19-24页 |
| 3.1.1 各向异性弹性力学基本方程 | 第19-20页 |
| 3.1.2 各向异性弹性体的应力-应变关系 | 第20-21页 |
| 3.1.3 正交各向异性材料的应力-应变关系 | 第21-24页 |
| 3.2 复合材料气瓶的设计准则 | 第24-26页 |
| 3.2.1 碳纤维复合材料的主要失效形式 | 第24-25页 |
| 3.2.2 碳纤维复合材料失效准则 | 第25-26页 |
| 3.3 车载纤维缠绕CNG气瓶的结构设计 | 第26-30页 |
| 3.3.1 内衬封头的设计 | 第27-28页 |
| 3.3.2 内衬筒体设计 | 第28-29页 |
| 3.3.3 纤维缠绕层的设计 | 第29-30页 |
| 3.4 本章小结 | 第30-31页 |
| 4 车载复合材料气瓶的有限元分析 | 第31-51页 |
| 4.1 车载CNG复合材料气瓶有限元分析过程 | 第31-35页 |
| 4.1.1 气瓶的几何模型 | 第31-32页 |
| 4.1.2 材料属性的定义及铺层结构 | 第32-34页 |
| 4.1.3 网格划分 | 第34-35页 |
| 4.1.4 边界条件 | 第35页 |
| 4.2 气瓶的有限元结果与分析 | 第35-45页 |
| 4.2.1 方案一内衬和纤维层应力分布 | 第36-39页 |
| 4.2.2 方案二内衬和纤维层应力分布 | 第39-45页 |
| 4.3 关于预紧处理的研究 | 第45-47页 |
| 4.3.1 预紧处理的必要性 | 第45-46页 |
| 4.3.2 最优自紧压力的确定 | 第46-47页 |
| 4.4 失效准则校核 | 第47-49页 |
| 4.4.1 最大应力准则校核 | 第47-48页 |
| 4.4.2 Hashin强度准则校核 | 第48-49页 |
| 4.5 复合材料爆破临界压力预测 | 第49-50页 |
| 4.6 本章小结 | 第50-51页 |
| 结论 | 第51-52页 |
| 参考文献 | 第52-54页 |
| 致谢 | 第54-56页 |
