局部壁厚减薄CNG储气瓶应变分布与爆破压力研究

针对钢质压缩天然气(CNG)储气瓶因局部壁厚减薄而发生强度失效的问题,采用有限元方法结合材料真实本构关系和弧长法分析了CNG储气瓶的爆破压力和减薄区域的应力应变分布,并与现有经验公式的计算结果对比分析。结果表明,随内压升高,减薄区域中心外壁面处首先发生塑性变形,而后塑性区不断向周围扩展;临近爆破压力时,减薄区塑性应变迅速增长,且最大塑性应变由外壁面向壁厚中心处移动;随着减薄深度增加,CNG储气瓶爆破压力下降幅度逐渐增加;对于局部减薄容器爆破压力的计算,经验公式相比有限元法的结果均偏保守,GB/T 19624标准与有限元法的预测结果较为接近。