塑料内胆复合材料全缠绕CNG气瓶安全技术研究

论文题目: 塑料内胆复合材料全缠绕CNG气瓶安全技术研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 仪器仪表工程

作者: 唐捷

导师: 蒋大文,龚万选

关键词: 型气瓶,强度计算,固化质量测试,红外检测

文献来源: 四川大学

发表年度: 2005

论文摘要: 塑料内胆复合材料全缠绕CNG气瓶（CNG-4型瓶）是一种新型CNG气瓶，它的安全技术研究是研究者们工作的重点。本文研究的重点是气瓶强度设计、复合材料固化反应的介电分析法测试（DDA）及复合气瓶疲劳损伤的红外检测三个方面。在强度设计方面，论文首先对CNG-4型气瓶简体纤维强度进行了校验计算，经过计算发现筒体纤维周向承载能力低于制造标准最小爆破压力73 Mpa和设计文件最小爆破压力76 Mpa的规定要求。在气瓶封头铺层结构分析中，我们确认按气瓶纤维设计缠绕方式，在极孔圆半径r01～r02区间内，封头铺层纤维为7层缠绕角度15°的纤维，其他缠绕角度的纤维无法对该部位进行铺层加强，通过对封头部位纤维承载能力计算，上述部位纤维承载能力分别为68.2Mpa、68.3Mpa，低于制造标准规定最小爆破压力73 Mpa和设计文件最小爆破压力76 Mpa的要求。为了保证复合材料在持续载荷和周期载荷下具有高强度，玻璃纤维应力率应达到或超过3.65，在设计文件当中，应力率应达到3.8。经过强度核算，该气瓶筒体纤维周向应力率为3.598，封头部位纤维应力率为3.41，均低于标准和设计应力比率的要求。在复合材料气瓶固化质量控制方面，我们应用介电分析法对复合材料固化反应过程进行动态测试。我们设计了气瓶固化质量测控系统，对复合材料气瓶固化质量进行动态监测，同时对工艺过程进行自动控制。该系统由介电、温度测试系统、炉温、气瓶传运控制系统和计算机中央处理系统等三部分组成，具有以下功能：能对气瓶不同部位树脂介电参数进行测定，动态监测固化反应进

论文目录:

1 绪论

1.1 课题的目的和意义

1.2 CNG-4型瓶的现状、基本结构及主要制造工艺过程

1.2.1 CNG-4型瓶的现状

1.2.2 CNG-4型瓶的基本结构

1.2.3 CNG-4型瓶的主要制造工艺过程

1.3 课题的主要任务

1.4 课题的主要工作内容

2 CNG-4型瓶强度分析

2.1 气瓶强度设计的基本理论

2.2 CNG-4型瓶设计强度研究

2.2.1 事故基本情况

2.2.2 事故气瓶技术参数

2.2.3 气瓶筒体强度分析计算

2.2.3.1 筒体基本应力计算公式

2.2.3.2 筒体强度校核

2.2.4 气瓶封头强度分析计算

2.2.4.1 封头结构形式及基本应力计算公式

2.2.4.2 封头纤维铺层结构分析

2.2.4.3 封头强度校验

2.3 强度校核结果分析

3 CNG-4型瓶复合材料层固化质量控制

3.1 复合材料的基本构成

3.2 复合材料固化反应基本原理

3.3 现行固化质量检测方法

3.4 介电分析测试法

3.4.1 介电分析测试法基本原理

3.4.2 复合材料气瓶固化质量测控系统

3.4.2.1 系统功能

3.4.2.2 系统工作原理

3.4.2.3 系统组成结构

4 复合材料气瓶疲劳损伤检测实验研究

4.1 实验目的

4.2 相关理论基础

4.2.1 红外检测技术基本原理

4.2.2 红外热成像仪工作原理

4.3 检测实验情况

4.3.1 红外热成像图片

4.3.2 检测参数记录表

4.4 检测结果分析说明

5 结论

参考文献

声明

致谢

发布时间: 2007-01-19

参考文献

[1].复合材料CNG气瓶的力学性能研究[D]. 邢志敏.北方工业大学2005
[2].CNG复合材料缠绕气瓶的安全分析[D]. 郭亚芳.华南理工大学2011
[3].CNG气瓶弹性力学分析与形状优化[D]. 曹鹏玉.燕山大学2014
[4].缠绕复合气瓶的失效分析[D]. 徐彦龙.武汉工程大学2015
[5].大容积全缠绕复合材料气瓶设计方法研究[D]. 王静娴.太原理工大学2015
[6].全缠绕复合气瓶有限元分析和优化设计[D]. 郑强.武汉理工大学2008
[7].全缠绕复合气瓶有限元参数化研究[D]. 盛周红.武汉理工大学2007
[8].复合材料气瓶冲击力学性能分析[D]. 张振.北方工业大学2006
[9].复合材料气瓶疲劳损伤红外检测方法研究[D]. 薛彬.武汉工程大学2016
[10].复合材料气瓶内固化成型工艺及数值模拟[D]. 于立英.哈尔滨理工大学2016

塑料内胆复合材料全缠绕CNG气瓶安全技术研究

猜你喜欢