欢迎登录材料期刊网

材料期刊网

高级检索

受气瓶用无缝钢管壁厚偏差影响,环缠绕复合气瓶内胆实际壁厚可能存在0~+30%的变化.内胆实际壁厚变化会影响复合气瓶的自紧效果,从而影响复合气瓶的抗疲劳性能.采用有限元方法对壁厚不同的钢质内胆玻璃纤维环缠绕复合气瓶进行了应力分析.结果表明,随着内胆壁厚增大,相同自紧压力下内胆预压缩应力减小,工作过程中内胆平均应力增大,这会减弱气瓶的抗疲劳性能;但内胆疲劳交变应力幅减小,这对气瓶的抗疲劳性能又有增强作用.因此,分别基于Goodman和SWT平均应力修正方程,对计算所得的平均应力和疲劳交变应力幅进行了等效处理,两种方法所得等效交变应力幅均随内胆壁厚增大而减小.这表明二者的共同作用对环缠绕复合材料气瓶的抗疲劳性能有小幅度的提高,内胆实际壁厚的增大不会降低环缠绕复合气瓶的抗疲劳性能.

参考文献

[1] 张洁.国内复合材料气瓶发展及气瓶标准概况[J].纤维复合材料,2007(03):38-42.
[2] 周海成,阮海东.纤维缠绕复合材料气瓶的发展及其标准情况[J].压力容器,2004(09):32-36.
[3] Chen H W;Sun H K;Liu T C .Autofrettage analysis of a fiber-reinforced composite tube structure incorporated with a SMA[J].Computers & Structures,2009,89(04):497-508.
[4] GB 18248-2008.气瓶用无缝钢管[S].北京:中国标准出版社,2008.
[5] GB 24160-2009.车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶[S].北京:中国标准出版社,2009.
[6] Seung-Moo Han;Beom-Cheol Hwang;Ho-Yoon Kim;Chul Kim .Analysis of the Autofrettage Effect in Improving the Fatigue Resistance of Automotive CNG Storage Vessels[J].International Journal of Precision Engineering and Manufacturing,2009(1):15-21.
[7] 边文凤,王小燕.复合材料容器最佳预压力的研究[J].固体火箭技术,2007(02):146-149.
[8] 黄再满,蒋鞠慧,薛忠民,黄毓圣.复合材料天然气气瓶预紧压力的研究[J].玻璃钢/复合材料,2001(05):29-32.
[9] 张传勇,万晓宁,张建伟.采用有限元法计算CNG2型气瓶自紧压力[J].压力容器,2008(04):21-23,32.
[10] 郑津洋;董其伍;桑芝富.过程设备设计[M].北京:化学工业出版社,2005:206-210.
[11] S. Kwofie .An exponential stress function for predicting fatigue strength and life due to mean stresses[J].International Journal of Fatigue,2001(9):829-836.
[12] 李永利;PanJ;Baekey M E;张然治.疲劳实验测试分析理论与实践[M].北京:国防工业出版社,2011:120.
[13] 李玮,段成红,吴祥.碳纤维复合材料强度的有限元模拟[J].玻璃钢1复合材料,2011(01):20-23.
[14] 郭亚芳.CNG复合材料缠绕气瓶自紧压力的优化[J].玻璃钢/复合材料,2013(03):62-65.
[15] 张宗毅,邓贵德,寿比南,李晓阳.缠绕张力对环缠绕复合材料气瓶应力的影响[J].压力容器,2011(05):7-14.
上一张 下一张
上一张 下一张
计量
  • 下载量()
  • 访问量()
文章评分
  • 您的评分:
  • 1
    0%
  • 2
    0%
  • 3
    0%
  • 4
    0%
  • 5
    0%