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汽车用CNG钢瓶应力与疲劳寿命分析
来源:http://www.sdqiping.com/news/72.html 发布时间:2014-07-11

通过有限元分析法,验证了计算选用的CNG钢瓶在热-固耦合作用下应力满足GB150要求,在无表面划痕情况下疲劳寿命满足GB17258要求。在此前提下,对表面存在划痕的钢瓶进行数值模拟研究,结果表明:缺口应力随缺口深度增加而明显增加,受缺口长度的影响并不显著钢瓶的疲劳寿命随环向缺口的加深而递减

 

天然气作为一种汽车清洁燃料,正日益受到世界各国的广泛重视。而天然气气瓶中盛装的压缩天然气主要成分是甲烷,属一级可燃气体,甲类火灾危险性,爆炸极限为5%15%,最小点火能量仅为280kJ,对空气的相对密度为055,扩散系数为0. 196,燃烧速度快,燃烧热值高同时,储存的天然气自身成分会对钢瓶造成腐蚀,加上使用环境和方法等因素,如受到剧烈的撞击或漏气导致遇火燃烧、爆炸等,都是CNG钢瓶潜在的危险。

 

对于天然气钢瓶的危险性,已进行了大量的研究。联合研究是其中较为全面的他们对内部带有半椭圆型裂纹的气瓶的圆筒中心段金属衬里进行了建模分析,计算了应力集中因子和裂纹嘴扩展位移讨论了衬里材料、气瓶所受内压和裂纹长度对气瓶断裂行为的影 响同 时分 析了全铝气瓶上常见的裂纹———近似5倍壁厚长度的细微裂纹,计算这种裂纹深度在225%100%壁厚之间变化的J积分和裂纹嘴扩展位移。

 

 

非常低的温度条件下对材料进行改性,并将这种改性材料应用在压缩天然气气瓶上,并进行了相关试验,得到了不错的效果对于天然气钢瓶的力学分析,通常采用有限元分析法。其基本思路是将整个结构看作由有限个力学小单元相互连接而成的集合体,每个单元的力学特性组合在一起便可提供整体结构的力学特征。

 

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