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申请/专利权人:合肥工业大学
摘要:本发明公开了一种车载高压储氢气瓶缠绕张力制度设计方法,其步骤主要包括;S1:基于应变连续计算最内层的最佳初始应力值;S2:由初始应力计算得到缠绕后各层纤维的剩余应力;S3:通过多次迭代计算使得各层的剩余应力相等,得到等剩余张力下的各层的应力分布;S4:将步骤S3的等剩余应力按照一定步长递减,计算各个等剩余应力下的初始应力,当最内层计算的初始应力与步骤S1计算的误差在给定误差时,各层初始应力对应的缠绕张力为设计的缠绕张力。该方法能够应用于车载高压储氢气瓶的设计制造,克服了现有的恒张力导致的外紧内松现象,提高了储氢气瓶的强度和疲劳寿命。
主权项:1.一种车载高压储氢气瓶缠绕张力制度设计方法,其特征在于:主要包括以下步骤:S1、基于应变连续计算最内层的最佳初始应力值; 其中:σG为纤维的设计强度;EG为纤维的弹性模量;σe为内衬的弹性极限;σp为内衬的临界压缩强度;υM为内衬的泊松比;EM为内衬的弹性模量;S2、以步骤S1的最佳预应力值对应的张力值作为恒张力缠绕的张力,计算得到缠绕后各层纤维的剩余应力; 其中:Ri为内衬圆筒的内径;Rj为内衬圆筒的外径;R0为缠绕完成的内径M为缠绕层数;t为缠绕单层厚度;Rk为第k层缠绕结构的内径,R1=Rj;Rk+1为第k层缠绕结构的外径,RM+1=R0;S3、利用步骤S2的剩余应力计算公式多次迭代计算使得各层的剩余应力相等,得到等剩余张力下的各层的应力分布;S4、将步骤S3的等剩余应力按照一定步长递减,计算各个等剩余应力下的初始应力,当最内层计算的初始应力与步骤S1计算的误差在给定误差范围时,各层初始应力对应的缠绕张力为设计的缠绕张力。
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百度查询: 合肥工业大学 一种车载高压储氢气瓶缠绕张力制度设计方法
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