| 基于正交试验的Ⅲ型储氢气瓶内衬结构多因素疲劳性能优化 |
| |
| 引用本文： | 赵冠熹,何太碧,李明,韩锐,孙宇恒,顾涵.基于正交试验的Ⅲ型储氢气瓶内衬结构多因素疲劳性能优化[J].石油与天然气化工,2022,51(6):41-49. |
| |
| 作者姓名： | 赵冠熹 何太碧 李明 韩锐 孙宇恒 顾涵 |
| |
| 作者单位： | 西华大学材料科学与工程学院;西华大学汽车与交通学院;中材科技成都有限公司 |
| |
| 基金项目： | 四川省科学技术厅项目“加氢站用高压储氢罐研发”(2020ZDZX0029)；四川省科技创新(苗子工程)培育项目“基于玄武岩纤维缠绕增强的35 MPa储氢气瓶的制备与数值模拟”(2022052)；成都市科技人才创新创业项目(2021-RC03-00024-CG) |
| |
| 摘 要： | 目的探究铝合金内衬结构参数对Ⅲ型储氢气瓶的整体疲劳性能影响,得到能提高气瓶使用长时性的内衬优化设计方案。 方法基于正交试验结合数值模拟,采用Brown-Miller算法计算复合材料气瓶疲劳寿命。通过相关性分析,综合评估筒身壁厚、长径比和封头椭球比对其疲劳性能的影响,明确筒身壁厚为主要影响因素。基于Goodman平均应力修正方程,分析内衬应力幅随壁厚增加时的变化。并通过常温压力循环试验对优化设计方案进行验证。 结果气瓶实际疲劳寿命与模拟结果高度一致,最终循环次数与模拟结果相差5.7%。气瓶疲劳失效位置出现在内衬筒身段,铝合金内衬疲劳失效先于纤维缠绕层。 结论优化后的复合材料气瓶较标准要求的疲劳寿命提升44.7%,通过正交试验法对Ⅲ型储氢气瓶内衬结构参数的优化是可行的。
|
| 关 键 词： | Ⅲ型储氢气瓶 疲劳寿命 正交试验 应力幅 常温压力循环试验 |
| 收稿时间： | 2022/7/4 0:00:00 |
|
| 点击此处可从《石油与天然气化工》浏览原始摘要信息 |
|
点击此处可从《石油与天然气化工》下载全文 |
|
