本文是“40MPa 钛合金气瓶研究”前期预研或理论研究准备工作的一部分,主要是从已有相关成果、经验及理论上论证其可行性,并作了一些必要的理论研究准备工作。针对921 钢制高压气瓶的缺点,结合钛合金TC4 材料的特性,深入分析了利用钛合金制作高压气瓶的优点。在研究国内外现有钛合金高压气瓶发展状况的基础上,分析研究了钛合金高压气瓶制作的技术关键,针对技术关键拟定了钛合金高压气瓶研制的技术路线。设计了钛合金高压气瓶的结构,确定了压力、壁厚、安全系数等技术参数。采用有限元法对钛合金高压气瓶和921 钢制高压气瓶进行了结构仿真和应力分析,通过对仿真结果比较分析,进一步论证了钛合金高压气瓶的研究可行性和优越性。对不同安全系数取值的钛合金高压气瓶的仿真,确定了安全系数,优化了钛合金高压气瓶的壁厚。按照研制技术方案,本文设计了缩比模型的结构,对不同比例缩比模型进行了结构仿真和爆破仿真,得出了缩比模型比例。按照高压气瓶的各类试验的目的和要求,设计出了气密、疲劳试验和水压、爆破试验系统。本文的研究表明,用钛合金制作40MPa 高压气瓶理论上是完全可行的; 等比缩小的模型可以真实地反映全尺寸钛合金高压气瓶的应力分布情况; 可以采用缩比模型来进行各项工艺研究和试验研究,以节省研发费用、缩短研究时间; 本文的研究为后续研究工作奠定了一定的技术基础。