含缺陷CNG-2气瓶安全分析与试验研究

发布时间：2017-12-14 08:13

  本文关键词：含缺陷CNG-2气瓶安全分析与试验研究

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【摘要】：车用压缩天然气(compressed natural gas,CNG)气瓶作为CNG汽车的关键储存设备之一,加强对其结构强度和安全状况的研究,是确保车用气瓶安全性的重要课题。车载CNG-2气瓶虽然有很多优点,诸如质轻、强度高、气密性好、可靠性强等,但在使用过程中,仍存在很多原因导致其产生缺陷。其中,缺陷的来源主要为三方面:一是由于气瓶反复充、放气的压力循环疲劳或气源含有硫化氢等酸性物质的腐蚀使内胆产生裂纹;二是内胆在制造过程中存在缺陷;三是外界因素造成的缠绕层出现断裂、溶解、松动或者产生应力腐蚀裂纹等。本文用软件模拟与试验相结合的方法,对内胆缺陷展开研究。主要研究内容有:一、软件模拟方面:(1)模拟气瓶在最大充装压力下,内胆(内表面)封头与筒体连接区域有不同尺寸缺陷时,气瓶的结构强度及其安全状况有何变化;(2)在最大充装压力下,内胆(内表面)筒体端部出现缺陷时,对气瓶结构强度及其安全性能有何影响;(3)模拟分析余压和筒体端部缺陷对气瓶疲劳寿命的影响。二、试验研究方面:在保持与CNG-2气瓶性能相似的前提下,根据压力容器设计规范,设计一种简化试验模型。通过技术手段对其模型内壁应力进行测试,从而得到气瓶工作状态下其内壁应力的变化状况。三、结果分析方面:(1)运用分析设计标准中疲劳分析的方法,计算不同余压下气瓶的疲劳寿命,并进行对比分析,发现其中规律;(2)通过将试验结果与模拟结果进行对比分析,从而验证仿真分析的正确性。为使用相似理论将试验模型推广到真实气瓶提供理论和技术支持,进而达到可以通过试验模型来反推真实气瓶的性能状况。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464.136

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本文编号：1287170