全纏繞復合氣瓶有限元參數(shù)化研究.pdf

1、全纏繞復合氣瓶具有質(zhì)量輕、結構效率高、氣密性好、可靠性高、負載工作壽命長、安全性好的特點，其應用范圍越來越廣，因此對復合氣瓶進行結構分析與設計方法的研究具有十分重要的理論意義與工程應用價值。 本文借助ANSYS有限元分析軟件，采用有限元分析方法，對纖維全纏繞鋁內(nèi)襯復合氣瓶進行了結構分析，探討了復合氣瓶有限元模型的建立，對復合氣瓶有限元分析模型的單元選擇、網(wǎng)格密度、邊界條件、實常數(shù)的確定等進行了研究；采用ANSYS參數(shù)化編程語言(

2、APDL)編制了復合氣瓶有限元建模、加載和求解以及結果后處理參數(shù)化有限元分析程序。通過對典型的6.8 L復合呼吸氣瓶的ANSYS有限元結構分析，獲得了復合氣瓶在預緊壓力、使用壓力及爆破壓力等條件下的應力分布和位移，并根據(jù)有關標準對其結構合理性進行了討論；論文還分析了預緊壓力對復合氣瓶承載能力的作用和影響，結果發(fā)現(xiàn)預緊壓力可以改善工作壓力下內(nèi)襯和纖維的應力分配，可以充分發(fā)揮復合材料強度高的性能特點，同時降低內(nèi)襯工作壓力下的應力水平，從而可

3、以大幅提高氣瓶的承載能力和疲勞壽命。 本文對系列全纏繞復合氣瓶有限元建模的參數(shù)化特征進行了分析；利用vC++編寫了復合氣瓶專用設計分析程序，該程序基于ANSYS有限元分析軟件；采用VC對ANSYS有限元分析軟件封裝的技術，可在非ANSYS軟件界面中，通過輸入?yún)?shù)，直接生成系列全纏繞復合氣瓶有限元分析程序，實現(xiàn)了全纏繞復合氣瓶建模、有限元分析計算和有選擇地提取分析所需計算結果等功能。本文發(fā)展的全纏繞復合氣瓶有限元參數(shù)化分析軟件與方