两种不同铝内衬碳纤维缠绕复合材料气瓶受力状况的对比分析

玻璃钢/复合材料 ›› 2016, Vol. 0 ›› Issue (6): 76-80.

两种不同铝内衬碳纤维缠绕复合材料气瓶受力状况的对比分析

周丹,王应军^*,孙明清

武汉理工大学理学院工程结构与力学系,武汉430070

收稿日期:2015-12-31 出版日期:2016-06-28 发布日期:2016-06-28
通讯作者: 王应军(1967-),男,副教授,主要从事复合材料力学及有限元分析,wyj95950@126.com。
作者简介:周丹(1989-),女,硕士研究生在读,主要从事复合材料结构力学方面的研究。

A COMPARATIVE ANALYSIS OF TWO DIFFERENT KINDS OF ALUMINUM LINERCARBON FILAMENT-WOUND COMPOSITE GAS CYLINDERS

ZHOU Dan, WANG Ying-jun^*, SUN Ming-qing

Department of Engineering Structures and Mechanics, School of Science, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China

Received:2015-12-31 Online:2016-06-28 Published:2016-06-28

摘要/Abstract

摘要： 基于复合材料层合板弹塑性分析理论,参考DOT CFFC《铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶的基本要求》标准,利用网格理论设计了容积70L的铝内衬碳纤维缠绕复合气瓶。在相同的预紧力和工作压力下,研究对比分析了两种不同型号铝合金6061和7075作为内衬的气瓶的受力状况。结果表明,铝合金6061作为内衬时,其内衬应力水平分布比较均匀,可以更好地发挥外缠碳纤维的高强度特性,且价格经济实惠,较7075更适合作为复合材料气瓶的内衬材料。

关键词: 复合材料, 铝合金内衬, 有限元分析模型

Abstract: Based on the grid theory and the theory of composite laminated plate elastic-plastic analysis, and with the reference standards of the DOT CFFC "Basic requirements for fully wrapped carbon-fiber reinforced aluminum lined cylinders", a 70 L carbon-fiber wrapped composite cylinder lined with aluminum was designed. Then, an analysis between two cylinders lined with aluminum alloy 6061 and aluminum alloy 7075 respectively is conducted under the same auto-frottage pressure and work pressure. The results show that the distribution of liner stress is more uniform using aluminum alloy 6061 as liner, and the advantage of high strength of the outer carbon-fiber can be better brought out. Additionally, aluminum alloy 6061 is more economical. So, compared with aluminum alloy 7075, the aluminum alloy 6061 is much more suitable to be a composite material for the cylinder liner material.

Key words: composite materials, aluminum liner, finite element analytical model

中图分类号:

TB332

周丹,王应军,孙明清. 两种不同铝内衬碳纤维缠绕复合材料气瓶受力状况的对比分析[J]. 玻璃钢/复合材料, 2016, 0(6): 76-80.

ZHOU Dan, WANG Ying-jun, SUN Ming-qing. A COMPARATIVE ANALYSIS OF TWO DIFFERENT KINDS OF ALUMINUM LINERCARBON FILAMENT-WOUND COMPOSITE GAS CYLINDERS[J]. Fiber Reinforced Plastics/Composites, 2016, 0(6): 76-80.

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