塑料内胆复合材料气瓶有限元分析与爆破试验

作者：胡正云; 陈明和^*; 翁益明; 潘勃

来源：复合材料科学与工程, 2021, (10): 89-95.

DOI：10.19936/j.cnki.2096-8000.20211028.013

• 复合材料气瓶
• 铺层设计
• 渐进损伤
• 爆破压力
• Hashin准则

本文针对塑料内胆70 MPa碳纤维全缠绕气瓶进行铺层设计、模拟仿真分析与爆破试验研究。首先,基于网格理论对塑料内胆气瓶进行铺层设计;接着,采用ABAQUS建立气瓶的内胆模型与复合材料层模型;然后,通过UMAT子程序定义了气瓶筒身段与封头位置复合材料属性,基于Hashin损伤理论定义了渐进损伤模型,用于预测气瓶爆破压力;最后,对气瓶进行了爆破试验,并在试验过程中使用应变片采集了气瓶加载过程中的应变情况。结果表明,渐进损伤模型预测的爆破压力与试验结果的误差在10%之内,且预测的爆破位置与试验结果一致。

• 单位
  南京航空航天大学; 亚普汽车部件股份有限公司