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摘要
目的 探究铝合金内衬结构参数对Ⅲ型储氢气瓶的整体疲劳性能影响，得到能提高气瓶使用长时性的内衬优化设计方案。方法 基于正交试验结合数值模拟，采用Brown-Miller算法计算复合材料气瓶疲劳寿命。通过相关性分析，综合评估筒身壁厚、长径比和封头椭球比对其疲劳性能的影响，明确筒身壁厚为主要影响因素。基于Goodman平均应力修正方程，分析内衬应力幅随壁厚增加时的变化。并通过常温压力循环试验对优化设计方案进行验证。结果 气瓶实际疲劳寿命与模拟结果高度一致，最终循环次数与模拟结果相差5.7%。气瓶疲劳失效位置出现在内衬筒身段，铝合金内衬疲劳失效先于纤维缠绕层。结论 优化后的复合材料气瓶较标准要求的疲劳寿命提升44.7%,通过正交试验法对Ⅲ型储氢气瓶内衬结构参数的优化是可行的。
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单位西华大学; 中材科技（成都）有限公司
