碳纤维缠绕复合气瓶的有限元数值分析

• 作者: 周文龙 邬丹丹 陈国清
• 来源期刊: 航天制造技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 纤维缠绕 复合气瓶 有限元 预紧压力 爆破压力
• 年，卷（期）: 2007,（4）
• 所属期刊栏目: 制造技术研究
• 页码范围: 5-8
• 页数: 4页
• 分类号: V4
• 字数: 3022字
• 语种: 中文

摘要

在仅考虑内压作用下,参考DOTCFFC标准对碳纤维缠绕压力容器在不同工况的应力、应变分布进行了有限元数值模拟研究.采用MSC.Marc大型有限元程序建立纤维缠绕复合材料气瓶的有限元模型,建模过程中将纤维缠绕层视为复合材料层合板处理,并对封头处缠绕层厚度及缠绕角进行简化处理.通过有限元数值计算,确定了气瓶的最佳预紧压力.计算中考虑了纵向缠绕角的变化在爆破压力下对气瓶的影响.数值计算结果表明:气瓶的应变以瓶身中部和肩部两侧的环向处应变最大,而气瓶肩部的变形并不明显.通过气瓶承受内压爆破试验的实验验证与数值计算结果基本符合,表明模型的简化和建立是合理可行的.研究结果为复合材料气瓶的优化设计提供了理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈国清		59	420	11.0	16.0
2	周文龙		94	698	14.0	20.0
3	邬丹丹		1	14	1.0	1.0