【摘 要】
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如何提高天然气汽车的动力性和续驶里程是天然气汽车需要解决的关键技术.而天然气气瓶更是这个关键技术中的关键.近年来,随着复合材料技术的发展,复合材料天然气气瓶正逐渐取
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如何提高天然气汽车的动力性和续驶里程是天然气汽车需要解决的关键技术.而天然气气瓶更是这个关键技术中的关键.近年来,随着复合材料技术的发展,复合材料天然气气瓶正逐渐取代钢质气瓶,纤维缠绕压力容器就是其中的应用典范.研究纤维缠绕压力容器对改进天然气气瓶的设计和生产有重要的现实意义.纤维缠绕压力容器的强度是设计时必须考虑的问题,为此本文基于网格理论,从等强度结构的角度出发,对纤维缠绕压力容器整体进行了优化设计,研究了缠绕角和容积质量比的变化关系,结合SQP优化方法和试算判断法得到了最大容积质量比时的层厚和缠绕角.利用三维弹性理论得到了具有金属内衬的纤维缠绕压力容器的应力分布情况,并在对圆柱壳进行屈曲分析的基础上,研究了对金属内衬施加预外压后压力容器承载能力的改善情况.讨论了容器极限工作状况下的应力分布和给定工作压力下的应力分布.本文对FRP疲劳累积损伤进行了研究,并在此基础上,给出了改进的剩余强度模型,将该模型用于二级循环加载试验,得出结论:改进的剩余强度模型比其他模型更加接近试验数据.本文的工作对于设计纤维缠绕压力容器和研究FRP容器的疲劳累积损伤提供了有利的参考.
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