铝内胆碳纤维全缠绕气瓶铺层设计

铝内胆碳纤维全缠绕气瓶的铺层设计主要基于网格理论,但该方法仅能得出满足爆破强度的参数,不能满足对铝内胆疲劳性能的要求,因而难以适应气瓶产品的设计需要.将网格理论与铝合金S-N曲线结合,提出一种基于铝合金疲劳寿命设计纤维缠绕层厚度的新方法.依据该方法给出的缠绕层厚度构建有限元模型,通过数值模拟确定合理的自紧力,计算不同载荷下的气瓶应力分布,根据爆破试验数据,利用有限元模型预测气瓶的爆破强度、失效位置及失效形式.结果 表明:该设计方法可便捷地得出满足性能要求的气瓶缠绕层厚度;自紧力合理值可根据设计预期通过有限元分析得出;疲劳载荷下的缠绕层应力设计值与模拟值,偏差在允许范围内;运用该方法设计的气瓶能够同时满足疲劳和爆破性能指标,且失效位置、纤维应力比也符合标准规定.     

船用复合材料与钢质高压气瓶比较设计

基于网络理论对船用复合材料高压气瓶进行了外形尺寸及厚度设计，并与按第三强度理论钢质气瓶的设计结果进行了比较，结果显示，钢制高压气瓶的重量是复合材料气瓶的重量的二十几倍。     

高压大容积全缠绕气瓶的Workbench ACP参数化结构分析

运用ANSYS软件对高压大容积全缠绕气瓶进行Workbench ACP参数化结构分析,实现了碳纤维复合材料铺层的层数据参数化可调单一材质气瓶内胆模型与碳纤维复合材料铺层模型联合分析,并通过模拟分析结果的反馈情况,便捷地调整铺层参数,优化高压大容积全缠绕气瓶的设计。该Workbench ACP参数化结构分析研究,将大量工程缠绕试验以模拟分析的方式完成,有效缩短了产品设计周期和成本投入,为该类型气瓶的可靠性设计提供参考。     

高压大容积碳纤维全缠绕气瓶的设计研究

目前450 L以上的高压大容积碳纤维全缠绕气瓶(以下简称III型气瓶)国内尚处于研究阶段,无现行国家标准。作者以45 MPa 500 L III型气瓶为研究对象,开展该类型气瓶的设计研究。依据网格理论,在爆破压力下完成碳纤维缠绕层的安全设计研究。对高压大容积III型气瓶工况下铝内胆与缠绕层的受力情况进行分析,在保证结合面不失效的前提下,完成该类型气瓶内胆设计。III型气瓶在爆破极限压力下,可将缠绕壳体视为正交异性薄壁壳体结构,壳体内部应变位移关系相同情况下,对内胆进行强度校核计算,确保瓶体内胆的安全性。     

基于应力分析的车载低温绝热LNG气瓶的结构优化和疲劳寿命研究北大核心CSCD

为了使车载低温绝热LNG气瓶在服役周期内安全运行,对车载低温绝热LNG气瓶整体结构开展了各典型工况下的强度分析、结构优化和疲劳寿命预测,完成了车载低温绝热LNG气瓶整体结构在5 g冲击下的全流程安全性评价。仿真分析了车载低温绝热LNG气瓶整体结构在6种典型工况下的应力并对结构不连续处进行应力评定,基于整体结构的应力分析对后支撑结构进行了优化,并对最关键主承压结构内胆开展了疲劳寿命预测和评定。通过全流程的应力和疲劳分析、评定研究,结果表明:车载低温绝热LNG气瓶整体结构满足强度要求;通过后支撑的优化,应力最高降低了53%,在最恶劣工况下,应力变化幅值由优化前的78.2 MPa下降为优化后的1.3 MPa,后支撑的疲劳寿命大幅提高;整体结构的疲劳寿命远高于各工况的许用寿命。     

6.8L玄武岩纤维全缠绕复合材料气瓶的研制及试验研究

选用玄武岩纤维为增强材料,针对市场上常规的6.8 L呼吸气瓶,进行了气瓶的纤维缠绕层计算和样品制备,并对气瓶进行了爆破及疲劳实验。结果表明:本研究所研制6.8 L玄武岩纤维气瓶爆破压力为98 MPa,0~30 MPa压力循环试验10 000次气瓶未泄漏,满足设计要求,证明了玄武岩纤维应用于压力容器领域的可行性。     

7060铝合金热处理工艺对气瓶疲劳性能的影响

热处理工艺的选择决定了气瓶的材料性能及使用性能。7060铝合金强度很高,应用于铝合金无缝气瓶表现为疲劳性能较差。经过工艺筛选,可以制定一种既满足气瓶疲劳性能要求且强度较高的热处理工艺,以满足生产需要。经过疲劳试验结果对比,通过过时效工艺将铝瓶的强度控制在极限强度的80%可以满足气瓶的疲劳性能要求,且三级过时效工艺优于双级过时效工艺。     

抚顺市锅炉压力容器检验所高压气瓶检验站建成投用

<正>为加强对高压气瓶检验工作的管理,抚顺市锅炉压力容器检验所撤消某些企业代理高压气瓶检验的检验点,与抚顺洗涤剂化学厂联合筹建高压气瓶检验站,在抗氧集团余杭气瓶试压机厂的支援下,安装了新     

铝内胆复合材料储氢瓶爆破压力与疲劳寿命关系研究

针对在铝内胆复合材料储氢瓶（又称为“III型储氢瓶”）设计阶段难以根据设计的气瓶爆破压力和疲劳寿命确定内胆厚度和纤维应力比的问题,研究了III型储氢瓶爆破压力与疲劳寿命的关系。首先,构建了III型储氢瓶的有限元计算模型,提出了基于有限元的气瓶爆破压力和疲劳寿命的预测方法,分析了在内胆厚度和纤维应力比两个因素影响下III型储氢瓶的应力分布状态。其次,研究了内胆厚度和纤维应力比对III型储氢瓶爆破压力和疲劳寿命的影响规律,结果表明：在一定的内胆厚度和纤维应力比范围内,增大内胆厚度,气瓶爆破压力提升较小;增大纤维应力比,则气瓶爆破压力提升较大;III型储氢瓶对数疲劳寿命与内胆厚度和纤维应力比均基本呈线性关系。最后,基于纤维缠绕压力容器爆破压力计算公式和III型储氢瓶对数疲劳寿命拟合关系式,得到了不同条件下III型储氢瓶爆破压力与疲劳寿命的关系式。研究结果可为III型储氢瓶结构的优化设计提供参考。     

警惕:二氧化碳气瓶混装氧气造成燃烧爆炸事故

介绍了两起二氧化碳气瓶混装氧气引起的燃烧爆炸事故。分析了原因： 系二氧化碳气瓶内含有油脂， 与高压氧气接触发生自燃。提出了预防措施。     

新形势下气瓶安全管理的现状分析与应对措施

气瓶在各行业中大量应用,但随之而来的气瓶事故也越来越多,不少事故造成严重后果.结合实际气瓶安全管理工作的经验,具体分析了气瓶充装、运输、检验、使用等环节存在的问题,总结经验教训,提出加强各环节气瓶安全管理的措施.     

Verhalten von Druckgasflaschen unter Wasserstoff bei schwellender Beanspruchung mit geringen Frequenzen

Behaviour of Gas Cylinders Periodically Pressurized with Hydrogen at Low Frequencies In the course of a three years research project, commercial gas cylinders manufactured from quenched and tempered steel 34 CrMo 4 had been the subject of internal hydrogen pressurization cycles under near service conditions. Since hydrogen facilitates the initiation and propagation of fatigue cracks, the low cycle fatigue life of these cylinders is generally reduced as compared to identical tests in oil. Following the results of parallel experiments applying acoustic emission techniques and from the fractographic analysis of the fracture surfaces produced, a model has been presented describing the individual steps taking place in the development of a hydrogen induced vessel failure. Apart from the role which is played by service stresses and metallurgical factors, the results lead to the conclusion that the possible development of a failure is basically controlled by the state of the internal surface of the cylinder. From the experimental results it is possible to predict the safe service life of frequently filled hydrogen cylinders and pressure vessels. Provided that they are manufactured according to current specifications and guidelines, these cylinders and pressure vessels can be expected to operate safely over long periods.     

The research on failure analysis of fluid cylinder and fatigue life prediction

To analyze the reasons of fluid cylinders’ rupture, macro-analysis, SEM, composition inspection, metallographic analysis, hardness test and mechanics performance test of fluid cylinders materials were implemented. Two different kinds of fatigue life prediction methods have been proposed which are based on total life analysis and strain–life methodology. The results indicate that: the failure cylinders’ material quality is satisfactory. Fatigue damage caused by high working, stress and corrosion is the main reason of cracking. The fatigue life prediction illustrates that strain–life methodology is well adapted to fluid cylinders.     

浅谈机动车用液化石油气钢瓶定期检验

目前许多地区机动车用液化石油气钢瓶还在使用,一些地区数量还非常大。因此,为了保证气瓶的安全使用,防止气瓶事故的发生,进行机动车用液化石油气钢瓶的定期检验是非常必要的。对机动车用液化石油气钢瓶定期检验的流程、检验过程、检验方法、注意事项等进行了叙述分析,为检验人员提供一些借鉴。     

Fatigue and fracture characteristics of aluminum alloy cylinders under internal pressure

This paper presents the results of tensile, plane-strain fracture-toughness, and fatigue evaluations of die forged and premium cast hydraulic cylinders of six high strength aluminum alloys. Comparisons are made of fatigue strengths at stress levels related to design values, and of relations between values of K_Ic and the conditions under which unstable crack growth was observed in the fatigue tests.     

小功率PEMFC移动式电源的箱体结构和造型设计

小功率质子交换膜燃料电池是目前质子交换膜燃料电池的研究热点之一,通过三维实体造型设计,使箱体结构设计达到灵活、实用、可靠和便捷等目的,以小功率自行车用燃料电池为主要应用目标,对采用高压氢气瓶、小型金属氢化物储气罐等不同氢气供气方式下的小功率质子交换膜燃料电池进行箱体结构和造型设计,使其既能在通用供气方式下作为一个独立的部件进行供电,也能快速安装金属氢化物储气罐箱体进行移动电源和便携式装置的供电,实现了使用的可靠性、灵活性和便捷性。     

STRESS INTENSITY AND FATIGUE CRACK GROWTH IN MULTIPLY-CRACKED,PRESSURIZED, PARTIALLY AUTOFRETTAGED THICK CYLINDERS*

Stress intensity factors are determined for internally and externally cracked, pressurized thick cylinders with partial autofrettage (less than 100% overstrain). The solutions are based on a superposition of existing solutions which does not involve any loss of accuracy. Implications of the stress intensity factor results for the safe-life design of pressure vessels subjected to fatigue are discussed.