缠绕层表面2 mm 深椭圆损伤对 CNG -Ⅱ复合气瓶应力的影响

为了研究缠绕层外表面损伤对于CNG-Ⅱ复合气瓶安全性能的影响,通过考察实际气瓶表面损伤形状,将复合气瓶表面损伤简化为一定尺寸的椭圆形凹坑。对缠绕层表面带有2 mm深度椭圆形凹坑损伤的复合气瓶进行爆破试验,利用有限元软件ANSYS计算其爆破压力。比较试验爆破压力和数值分析结果,验证数值分析方法的正确性。在此基础上,对带椭圆形凹坑损伤的CNG-Ⅱ复合气瓶进行应力分析,得出缠绕层外表面椭圆形凹坑损伤对气瓶安全性能造成不良影响。     

复合材料缠绕层缺陷深度对CNG-2气瓶强度影响的研究

通过创建一种特殊的模型路径叠加分析方法,利用有限元技术,研究和探讨了具有给定缺陷长度和不同缺陷深度的CNG-2气瓶的应力状态改变及状态叠加方法.通过重点研究不同缺陷深度对CNG-2气瓶内胆强度的影响,发现缠绕层缺陷深度变化对于缺陷局部附近的气瓶内胆强度和使用安全性有重要影响,而远离缺陷部位的内胆简体的性能几乎不受缠绕层缺陷深度的影响.     

气瓶内衬屈服强度对环缠绕复合气瓶疲劳性能影响的研究

为考察气瓶内衬材料的屈服强度对环缠绕复合材料气瓶(CNG-Ⅱ)性能影响,利用有限元数值模拟的方法,在气瓶的结构参数、纤维缠绕层参数、内衬材料的抗拉强度、自紧压力一定的情况下,研究内衬屈服强度变化对气瓶疲劳寿命的影响。有限元分析结果表明,随着内衬材料屈服强度的增加,CNG-Ⅱ复合气瓶的自紧效果变差,工作压力下所受环向平均应力增大,疲劳寿命降低。同时,对三种不同规格尺寸的环缠绕气瓶在不同屈服强度下的疲劳试验数据进行分析,进一步验证了复合气瓶的寿命随着内衬屈服强度的增加而减小。因此,在CNG-Ⅱ复合气瓶的生产过程中,有必要在一定程度上降低内衬的屈服强度,以改善复合气瓶的性能。     

CNG-2型气瓶用玻璃纤维增强材料耐腐蚀性能分析

为了了解车用压缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶(CNG-2型气瓶)所用玻璃纤维的耐腐蚀性能,测试和比较了两种常用的玻璃纤维E-CR玻璃纤维和E-玻璃纤维的成分、物理性能、耐酸性、应力腐蚀性能等。通过干纱失重试验、应力腐蚀试验及酸腐蚀试验等研究可知,对于CNG-2型气瓶来说,E-CR玻璃纤维比选择E-玻璃纤维拥有更高强度和耐腐蚀性能,因此,选择E-CR玻璃纤维对气瓶的安全性能提高具有更可靠的保证。     

全缠绕复合气瓶ANSYS参数化结构分析

复合材料气瓶逐渐取代钢制气瓶并得到广泛应用.介绍全缠绕复合气瓶的ANSYS参数化设计过程,并使用ANSYS提供的APDL参数设计语言编制复合气瓶及其内衬铝胆的建模和分析程序,借助于VC 开发出友好的可视化用户界面,通过在设计的对话框中修改复合气瓶相应的设计参数而实现系列产品的设计与分析,从而形成复合气瓶专用的有限元分析软件.     

含缠绕层缺陷大容积缠绕气瓶安全性能与评定研究

为研究缠绕层体积性缺陷及线性缺陷对大容积缠绕气瓶安全性能影响,通过对带有不同尺寸缠绕缺陷的大容积缠绕气瓶进行疲劳试验、爆破试验,并采用有限元分析等方法研究了不同尺寸的缠绕层缺陷对内胆应力状态、缠绕层应力状态影响。通过有限元分析,对于面积为250 mm×250 mm,深度为3 mm的体积性缺陷,内胆应力几乎未变,缠绕层应力增加38.9%,经历11 000次疲劳试验,未发生变化。在爆破试验中,对于含面积为250 mm×250 mm缠绕层缺陷的大容积缠绕气瓶,当缺陷深度分别为3 mm时,爆破压力下降9.9%,略低于设计爆破压力,仍满足安全使用要求,当缺陷深度为6 mm时,爆破压力大幅下降20.9%。研究结果表明,对于轴向长度不超过250 mm,深度不超过3 mm的缠绕层缺陷,大容积气瓶安全性能仍满足使用要求,如缺陷深度超过3 mm,可评定为Ⅲ级。     

全缠绕复合气瓶的设计与研究

介绍了复合材料制成的全缠绕复合气瓶的应用和发展现状。系统介绍了全缠绕复合气瓶的各个设计过程。可作为复合气瓶的设计参考。     

国产碳纤维缠绕气瓶的研发

首先筛选锁定了一款T700S级的国产碳纤维,然后通过试验找到了与之匹配性良好的环氧树脂体系。通过碳纤维/环氧树脂体系NOL环性能的测试、稳定性的比较,以及环氧树脂体系的工艺试验验证了使用该国产碳纤维开发缠绕气瓶的可行性。研发过程中,通过单向板性能的测试确定了复合材料的设计参数,使用网格理论设计了一款公称直径为715 mm的缠绕气瓶,使用有限元分析手段对设计进行了验证;最后经爆破压力试验和常温压力循环试验证明本次缠绕气瓶的研发是成功的,设计方案可行。该方案为国产碳纤维缠绕气瓶的设计提供了参考。     

40Mn2钢的强韧化处理及气瓶的低温爆破

正火40Mn2钢的低温冲击韧性较差,不符合寒冷地区气瓶使用要求。本文作者采用二次正火对气瓶进行改性热处理,并用自建的低温爆破装置对一次、二次正火的气瓶进行-50℃低温爆破。结果表明,二次正火后的性能优于一次正火的气瓶,前者不仅具有较高的强度,而且具有良好的塑性和低温安全性能,说明选用二次正火对40Mn2气瓶进行热处理,以改善气瓶的低温性能,已获得初步成功,并为转入生产准备了条件。     

蒸发器含缺陷传热管爆破压力的计算

以传热管缺陷的伤深比α和当量长度比γ为参量，采用含缺陷直管段试样的爆破压力测量值和选定的拟合函数，经过变换后，应用最小二乘法建立了含缺陷传热管爆破压力的拟合公式。应用拟合公式计算了两种材料传热管60多个试样的爆破压力和剩余强度系数（RSF），其计算值和测量值的误差都在工程计算精度范围之内。     

采用有限元法计算CNG2型气瓶自紧压力

利用有限元法可精确计算CNG2型气瓶各部分应力的特点,提出了以内胆材料屈服强度为基础、以屈服率为判据的计算CNG2型气瓶自紧压力的新方法,开辟了快速准确计算并指导气瓶生产的新途径。     

缠绕张力对环缠绕复合材料气瓶应力的影响

提出了一种等效降温法,将缠绕张力产生的预应力等效模拟为复合材料层降温产生的预应力,通过理论推导得到了缠绕预应力与复合材料层降温量之间的计算公式,基于等效降温法并利用通用有限元软件研究了缠绕张力对环缠绕复合材料气瓶应力的影响。结果表明：随着缠绕预应力的增大,环缠绕复合材料气瓶内胆工作应力减小、复合材料层工作应力增大;缠绕张力预应力较大时会抵消自紧工艺效果,气瓶工作应力和纤维应力比主要受缠绕张力影响,在进行有限元应力分析和纤维应力比计算时应考虑缠绕张力作用。     

带表面缺陷无缝钢管的安全分析

本文叙述了带表面缺陷的２０＃无缝钢管的试验研究与安全分析过程,尽管带有原始制造缺陷试样在液压试验时具有较大的塑性变形,但试样的薄弱点还是在表面缺陷处。为此要确保使用单位的生产安全,必须强调对管道专用钢管的产品质量控制。     

阀门用波纹管爆破压力的有限元分析

作为阀门外密封元件的波纹管是影响阀门外密封性能的关键部件,掌握工作状态下的应力状况非常重要.基于有限元方法建立了阀门用波纹管的爆破压力分析方法,同时采用有限元计算和试验相结合的方法.分析了波纹管的爆破压力.研究结果表明,波纹管的爆破压力值为61.4MPa,有限元计算结果为59.44 MPa,二者数值和位置都基本吻合.波...     

升压速率对正拱形爆破片爆破压力影响的试验研究

爆破片作为一种安全泄放装置,可以有效保护承压设备的安全.升压速率对爆破片爆破压力的影响规律在爆破片设计和使用中应予以考虑,这已引起工程界的关注.针对典型316L奥氏体不锈钢制普通正拱型爆破片,系统研究了在0～5 MPa/s升压速率范围内,升压速率对不同规格爆破片爆破压力的影响规律.结果表明,随着升压速率的提高,爆破片的...     

2年自然时效对超压强化铜管爆破压力的影响

为分析铜管室温超压强化效果的稳定性,在自然时效时间分别为0个月、6个月、12个月与24个月后,对室温超压强化小直径软态TP2铜管进行了爆破试验研究。结果表明：相同的预处理压力时,小直径软态TP2铜光管与铜内螺纹管,在自然时效时间为0个月、6个月、12个月与24个月的实测爆破压力均值没有显著变化,且其标准差有逐步变小的趋势,表明室温超压强化效果的稳定性好;相同的自然时效时间时,预处理压力分别为4.60 MPa与16.50 MPa的小直径软态TP2铜管实测爆破压力有显著不同,随着预处理压力的升高,实测爆破压力的均值显著变大和标准差显著变小,表明预处理压力大小对强化效果有比较大的影响,预处理压力大可以得到更好的强化效果;如果自然时效时间不超过24个月,对于经过相同超压强化处理的相同小直径软态TP2铜管,其爆破压力符合正态分布;室温超压强化处理是提高软态TP2铜管爆破压力的合适方法,可用于工程实践。     

表面活性剂对Cu-nanoAl2O3复合电镀的影响

以酸性硫酸盐镀铜液为母液,在一定的工艺条件下复合电沉积Cu-nanoAl2O3复合镀层,选用3种典型的表面活性剂对纳米颗粒进行分散,即阳离子性表面活性剂（十六烷基三甲基溴化铵CTAB）,阴离子性表面活性剂（十二烷基苯磺酸钠LAS）和非离子性表面活性剂（聚乙二醇PEG6000）,通过对比试验研究了它们对复合镀层的影响。结果表明,CTAB能有效提高nanoAl2O3的悬浮性,促进纳米颗粒与金属铜的共沉积;LAS能改善镀层的表面质量,但对纳米颗粒的复合量作用不大。     

含均匀减薄缺陷传热管的爆破压力预测研究

蒸汽发生器传热管微振磨损等体积型缺陷是导致其承压能力降低而破裂的主要原因.本文针对含均匀减薄缺陷Inconel690蒸汽发生器传热管的极限承载能力进行了研究.通过液压爆破实验获得了含缺陷传热管的爆破压力,确定了缺陷尺寸对传热管爆破压力的影响规律;采用数值模拟方法对含缺陷传热管的爆破压力进行了预测,在此基础上建立了爆破压力的预测公式.将预测公式与已有工程方法进行对比,结果表明该公式是合理且保守的.     

含组合腐蚀缺陷压力管道剩余强度分析

应用计算机辅助工程分析系统，对含有两种交叠缺陷的腐蚀管线的剩余强度进行了有限元分析，分析中考虑了材料非线性和几何非线性，得到了一些有参考价值的结论。     

铸铁表面铬基Cr-MoS_2复合电镀层的摩擦磨损性能

在镀铬电镀液中掺杂具有减摩自润滑作用的二硫化钼微粒,在铸铁活塞环表面制成铬基Cr-MoS2复合电镀层。复合镀的工艺是:MoS2微粒浓度15g/L,温度为40-50℃,搅拌强度130r/min,对应的电流密度15A/dm2,间歇搅拌。数据表明,复合镀层Cr-MoS2与基体结合致密,MoS2在铬基体上分布均匀。复合镀层具有优异的摩擦磨损性能,在相同摩擦条件下,磨损仅为纯镀铬层的1/12,摩擦系数为纯镀铬层的1/2。