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申请/专利权人：浙江工业大学;中国科学院宁波材料技术与工程研究所
申请日：2024-03-27
公开（公告）日：2024-06-14
公开（公告）号：CN118194657A
主分类号：G06F30/23
分类号：G06F30/23;G06F119/08;G06F119/02;G06F119/14;G06F113/26
优先权：
专利状态码：在审-公开
法律状态：2024.06.14#公开
摘要：本发明公开了一种考虑温度影响下Ⅳ型储氢瓶多尺度渐进失效的整体失效分析方法和系统，属于氢安全领域，包括：首先考虑内衬及复合材料树脂基体在不同温度下的热膨胀系数，分析充氢工况下复合材料储氢瓶随时间变化的温度分布。同时通过复合材料微观代表性体积单元计算在温度及压力单位载荷下的受力情况作为微观应力计算系数。然后根据考虑内衬材料塑性特征及复合材料层的微观受力情况对复合材料储氢瓶进行整体失效分析及判断，在计算过程中如果塑料内衬或者复合材料层大面积失效且轴向位移发生突变，则计算终止。本发明从宏观和微观角度对Ⅳ型储氢瓶进行了全面的多尺度失效分析，具有更高的分析精度。
主权项：1.一种考虑温度影响下Ⅳ型储氢瓶多尺度渐进失效的整体失效分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立非稳态传热模型，根据Ⅳ型储氢瓶的内衬、接头及缠绕层的热力学参数，计算得到实际充氢工况下Ⅳ型储氢瓶的瞬态温度分布；步骤2：构建Ⅳ型储氢瓶有限元模型，在一个载荷时间步向Ⅳ型储氢瓶有限元模型中施加压力载荷，根据材料参数和瞬态温度分布，计算Ⅳ型储氢瓶的宏观应力和轴向位移，如果轴向位移未发生突变，则Ⅳ型储氢瓶整体未失效，执行步骤3和步骤4，否则Ⅳ型储氢瓶整体失效，结束计算；步骤3：根据多轴状态下的VonMises失效准则计算每个内衬及接头单元的等效应力，如果等效应力超过极限强度，则判断对应的内衬及接头单元失效，并将失效的内衬及接头单元的等效应力归零，否则保持现有的等效应力；步骤4：基于宏观应力，根据应力放大因子和微观力学理论计算得到缠绕层的组分微观应力，如果组分微观应力满足失效条件，则判断对应组分发生失效，根据断裂能退化准则对失效组分进行性能退化；步骤5：重复步骤2-步骤4，对Ⅳ型储氢瓶的材料参数进行渐进退化，直至整体失效，得到整体失效分析结果。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 浙江工业大学;中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种考虑温度影响下Ⅳ型储氢瓶多尺度渐进失效的整体失效分析方法和系统
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