低温复合材料气瓶爆破压力的有限元分析与试验研究 finite element analyses and experimental study about bursting pressure of cryogenic composite overwrapped pressure vessels(copv).pdfVIP

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2017-09-04 发布于上海
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低温复合材料气瓶爆破压力的有限元分析与试验研究 finite element analyses and experimental study about bursting pressure of cryogenic composite overwrapped pressure vessels(copv).pdf

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低温复合材料气瓶爆破压力的有限元分析与试验研究 finite element analyses and experimental study about bursting pressure of cryogenic composite overwrapped pressure vessels(copv)

　设　计　计　算　低温复合材料气瓶爆破压力的有限元分析与试验研究王洪锐，许　光，廖传军（北京宇航系统工程研究所，北京　１０００７６）基于ＡＮＳＹＳ软件建立了低温复合材料气瓶爆破压力分析的有限元模型，通过缠绕层纤维损摘　要：伤情况及内衬应力、应变和位移变化情况分析，对所研制气瓶８０Ｋ温度下的爆破压力进行了预测。搭建了复合材料气瓶的低温爆破试验装置，开展了所研制气瓶液氮温区下的爆破试验。研究结果表明，所研制低温复合材料气瓶８０Ｋ温度下爆破压力的有限元计算值和试验值分别为７８ＭＰａ和７１．２８ＭＰａ，误差为９．４％，说明了该低温复合材料气瓶爆破压力有限元分析方法的合理性。低温；复合材料气瓶；有限元；爆破压力关键词：中图分类号：ＴＨ４９；ＴＧ４３５；ＴＢ１１５．１　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００１－４８３７（２０１６）０３－００３９－０６ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－４８３７．２０１６．０３．００６ＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＡｎａｌｙｓｅｓａｎｄＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙａｂｏｕｔＢｕｒｓｔｉｎｇＰｒｅｓｓｕｒｅｏｆＣｒｙｏｇｅｎｉｃＣｏｍｐｏｓｉｔｅＯｖｅｒｗｒａｐｐｅｄＰｒｅｓｓｕｒｅＶｅｓｓｅｌｓ（ＣＯＰＶ）ＷＡＮＧＨｏｎｇ－ｒｕｉ，ＸＵＧｕａｎｇ，ＬＩＡＯＣｈｕａｎ－ｊｕｎ（ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎＡＮＳＹＳｓｏｆｔｗａｒｅ，ａｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌｕｓｉｎｇｆｏｒａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｂｕｒｓｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｃｒｙｏｇｅｎｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｅｏｖｅｒｗｒａｐｐｅｄｐｒｅｓｓｕｒｅｖｅｓｓｅｌｓ（ＣＯＰＶ）ｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｄａｍａｇｅｓｔａｔｅｓｏｆｔｈｅｏｖｅｒ ｗｒａｐｐｅｄｆｉｂｒｏｕｓｌａｙｅｒｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｗｅｒｅａｌｓｏｉｎｃｌｕｄｅｄａｂｏｕｔｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｔｒｅｓｓ，ｓｔｒａｉｎａｎｄｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｉｎｎｅｒｌｉｎｉｎｇ，ｗｈｉｃｈｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｆｏｒｅｃａｓｔｔｈｅｂｕｒｓｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｃｒｙｏｇｅｎｉｃＣＯＰＶｕｎｄｅｒｔｈｅａｍｂｉｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ８０Ｋ．ＡｔｅｓｔａｐｐａｒａｔｕｓａｐｐｌｙｉｎｇｆｏｒｔｈｅｃｒｙｏｇｅｎｉｃｂｕｒｓｔｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｔｈｅＣＯＰＶｗａｓｂｕｉｌｄ，ａｎｄｔｈｅｂｕｒｓｔｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｃｒｙｏ ｇｅｎｉｃＣＯＰＶｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｎｕｎｄｅｒｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｌｉｑｕｉｄｎｉｔｒｏｇｅｎ．Ｔｏｔｈｅｂｕｒｓｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｔｈｅｄｅ ｖｅｌｏｐｅｄｃｒｙｏｇｅｎｉｃＣＯＰＶｕｎｄｅｒｔｈｅａｍｂｉｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ８０Ｋ，ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｖａｌｕｅｏｆｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖａｌｕｅａｒｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ７８ＭＰａａｎｄ７１．２８ＭＰａ，ａｎｄｔｈｅｅｒｒｏｒｏｆｔｈｅｔｗｏｖａｌｕｅｓｉｓ９．４％．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｏｆｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｒａｔｉｏｎａｌ，ａｎｄｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｔｕｄｙｔｈｅｂｕｒｓｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｔｈｅｃｒｙｏｇｅｎｉｃＣＯＰ