复合材料气瓶有限元应力应变分析

摘要

本文利用ANSYS大型有限元程序建立了复合材料气瓶(金属内衬)的有限元模型,建模中将纤维缠绕层作为复合材料层合板处理,考虑了封头处缠绕层厚度及缠绕角沿子午线不断变化的情况.针对建立的模型进行了气瓶在几个工况点下的变形分析,通过在30MPa压力、45MPa压力下的位移分析和试验测量对比,分析和试验结果分别为6.25MPa和5.86MPa、8.48MPa和7.69MPa,误差分别为9.3%、9.0%,均在10%以内.利用最大应变准则预测了气瓶的爆破压力约为66MPa.两次爆破试验中,测得的爆破压力分别为65MPa和68MPa.结果表明,建模与分析方法是正确的.