超薄钛内衬复合材料高压气瓶力学特性分析

发布时间：2021-05-17 06:23

　　以卫星用超薄钛内衬T1000碳纤维增强复合材料高压气瓶为研究对象,基于各向同性材料弹塑性理论及复合材料层合板理论,建立三维有限元分析模型。通过对比分析金属内衬和复合材料层在不同内压下的位移、应力和应变分布规律,得到了这种气瓶在各承压工况下的力学特性,最后通过压力试验结果验证了有限元模型的准确性。研究结果表明:当内压超过气瓶的工作压力时,复合材料气瓶主要发生轴向变形,且内衬既有弹性变形又有塑性变形,复合材料层始终处于弹性变形。此外,气瓶爆破失效薄弱点在筒体与封头的过渡区域,在不均匀应变的作用下易沿环向发生撕裂而爆破。本文的研究成果可为超薄内衬复合材料高压气瓶的设计、试验等提供参考依据。 

【文章来源】：上海航天(中英文). 2020,37(04)CSCD

【文章页数】：6 页

【文章目录】：
0 引言
1 有限元模型建立
    1.1 仿真结果
    1.2 网格划分与截面属性
    1.3 材料模型及边界条件
2 结果分析与讨论
    2.1 位移变化特性及试验验证
    2.2 等效应力变化特性
    2.3 总应变变化特性
3 结束语


【参考文献】：
期刊论文
[1]纤维缠绕复合材料气瓶内衬的屈曲分析[J]. 付敏,林松,陈亮,周文龙.  材料科学与工艺. 2015(02)
[2]一种卫星用钛内衬-碳纤维缠绕复合材料气瓶特性研究[J]. 李玉峰,李玲丽,潘宗友.  宇航学报. 2014(11)
[3]复合材料高压气瓶的碳纤维缠绕设计和ANSYS分析技术[J]. 李玉峰,靳庆臣,刘志栋.  推进技术. 2013(07)
[4]一种卫星推进分系统复合材料氦气瓶的结构设计方法[J]. 于斌,刘志栋,靳庆臣,程彬.  推进技术. 2013(05)



本文编号：3191259