全缠绕复合材料气瓶优化设计

摘要

复合材料气瓶的自紧压力和纤维缠绕预应力对容器的性能有很大的影响,在气瓶设计和生产中,合理确定这两个参数可以提高复合材料气瓶的综合性能.本文借助ANSYS有限元软件,建立了与气瓶力学特性尽可能一致的有限元模型.在模型中,将纤维缠绕层视为复合材料层合板.按照DOT-CFFC标准的规定并结合各工况下应力水平的要求建立优化数学模型,对全缠绕复合材料气瓶的自紧压力和纤维缠绕残余预应力进行了优化,使内胆在工作压力下有较低的应力水平,提高了气瓶的可靠性.