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燃料电池汽车用Ⅳ型储氢瓶火烧试验验证
1
作者 申玲 顾华 张涛 《汽车零部件》 2024年第10期19-21,25,共4页
Ⅳ型储氢瓶是氢燃料电池汽车的核心安全件。在Ⅳ型储氢瓶火烧试验过程中,热量传递进入Ⅳ型储氢瓶,此时Ⅳ型储氢瓶内衬温度达到熔化温度,导致Ⅳ型储氢瓶发生泄漏或爆炸事故。为了保证火烧试验顺利通过,对Ⅳ型储氢瓶火烧试验的要求、保护... Ⅳ型储氢瓶是氢燃料电池汽车的核心安全件。在Ⅳ型储氢瓶火烧试验过程中,热量传递进入Ⅳ型储氢瓶,此时Ⅳ型储氢瓶内衬温度达到熔化温度,导致Ⅳ型储氢瓶发生泄漏或爆炸事故。为了保证火烧试验顺利通过,对Ⅳ型储氢瓶火烧试验的要求、保护设计、防火涂料等方面进行分析研究,为Ⅳ型储氢瓶的火烧试验提供参考。 展开更多
关键词 ⅳ型储氢瓶 火烧试验 火烧试验保护
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管束集装箱Ⅳ型储氢瓶筒体CFRP层抗弹冲击数值模拟 被引量：2
2
作者 徐春栋 方堃 +2 位作者 丁玉梅 杨卫民 谢鹏程 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期139-143,共5页
利用Abaqus/Explicit有限元仿真软件建立了管束集装箱Ⅳ型储氢瓶筒体碳纤维增强复合材料(CFRP)层子弹冲击模型,重点探讨了当子弹以不同冲击初始速度穿透均衡CFRP储氢瓶筒体时的纤维缠绕角度与筒体CFRP层抗弹冲击性能的变化规律。结果表... 利用Abaqus/Explicit有限元仿真软件建立了管束集装箱Ⅳ型储氢瓶筒体碳纤维增强复合材料(CFRP)层子弹冲击模型,重点探讨了当子弹以不同冲击初始速度穿透均衡CFRP储氢瓶筒体时的纤维缠绕角度与筒体CFRP层抗弹冲击性能的变化规律。结果表明:在模拟条件下,当子弹以250~500 m/s的较低速度冲击储氢瓶筒体时,筒体CFRP层抗弹冲击性能伴随纤维缠绕角度的递增呈现先增强后减弱的趋势,在缠绕角度为±45°左右时的筒体CFRP层抗弹冲击性能最好;当子弹以500~850 m/s的较高速度冲击筒体时,筒体CFRP层抗弹冲击性能同纤维缠绕角度的关系不明显。该研究可为管束集装箱Ⅳ型储氢瓶的抗冲击设计及优化提供参考。 展开更多
关键词 ⅳ型储氢瓶 碳纤维增强复合材料 缠绕角度 子弹冲击 数值模拟
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Ⅳ型储氢瓶内胆滚塑成型设计尺寸一致性保持方法
3
作者 刘雨薇 王修磊 +4 位作者 查燕 陈怡博 段育辰 谢鹏程 杨卫民 《压力容器》 北大核心 2023年第11期33-38,54,共7页
针对Ⅳ型储氢瓶塑料内胆在成型过程中的冷却收缩问题,在现有的工艺条件相对成熟的情况下,很难得到改善。提出一种Ⅳ型储氢瓶在成型过程中塑料内胆冷却收缩变形补偿方法,该方法通过对塑料内胆成型冷却过程的数值模拟,计算塑料内胆在成型... 针对Ⅳ型储氢瓶塑料内胆在成型过程中的冷却收缩问题,在现有的工艺条件相对成熟的情况下,很难得到改善。提出一种Ⅳ型储氢瓶在成型过程中塑料内胆冷却收缩变形补偿方法,该方法通过对塑料内胆成型冷却过程的数值模拟,计算塑料内胆在成型冷却过程中的收缩变形量,并以模拟结果为基础,确定塑料内胆不同位置的反向补偿值,对塑料内胆形状尺寸进行预变形处理,实现了最终成型尺寸和设计尺寸的一致性。通过使用该变形补偿方法,实现了外径676 mm、壁厚8 mm、长度1932 mm的塑料内胆成型尺寸和设计尺寸的一致性保持,最大变形量控制在2 mm之内。采用有限元模拟方法降低了储氢瓶塑料内胆的生产成本,并且为模具设计提供了可靠的依据。 展开更多
关键词 ⅳ型储氢瓶 塑料内胆 反向补偿 有限元分析
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Ⅳ型储氢气瓶塑料内胆的失效形式与机理 被引量：2
4
作者 姚嘉平 王建 +1 位作者 张谦 谢鹏程 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期133-138,共6页
随着氢燃料电池汽车的发展,氢气的存储和运输的要求更高。塑料内胆复合材料气瓶(Ⅳ型储氢气瓶)具有更高的承载压力、更轻的重量、更大的储运量等特点,并且成本较低。随着国内标准的不断完善和国产化的推进,Ⅳ型储氢气瓶逐渐得到应用。... 随着氢燃料电池汽车的发展,氢气的存储和运输的要求更高。塑料内胆复合材料气瓶(Ⅳ型储氢气瓶)具有更高的承载压力、更轻的重量、更大的储运量等特点,并且成本较低。随着国内标准的不断完善和国产化的推进,Ⅳ型储氢气瓶逐渐得到应用。与金属材料相比,塑料内胆对氢气的化学惰性较高,但是,塑料和金属的微观结构存在差异,导致在氢环境下的失效形式也存在差异。Ⅳ型储氢瓶塑料内胆的主要失效形式为内胆起泡、鼓包塌陷、疲劳损伤和温度超标,文章综述了这4种塑料内胆失效的相关实验和模拟研究进展,并且对影响塑料内胆失效的工作参数、环境参数和材料性能进行了总结。 展开更多
关键词 ⅳ型储氢瓶 塑料内胆 失效形式 失效机理 影响参数
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Ⅳ型高压储氢瓶密封结构设计及性能仿真研究 被引量：1
5
作者 陈怡博 王修磊 +4 位作者 查燕 谢金钊 靳耀 杨卫民 谢鹏程 《压力容器》 北大核心 2023年第9期37-44,共8页
Ⅳ型储氢瓶塑料内胆具有轻量化优势,但塑料低模量特性和自由体积易因为高压而发生较大形变,导致密封圈预压缩量减小而出现高压氢泄漏。因此,探明瓶口塑料密封结构对高压密封性能的影响至关重要。基于管束集装箱用大容量Ⅳ型高压储氢瓶,... Ⅳ型储氢瓶塑料内胆具有轻量化优势,但塑料低模量特性和自由体积易因为高压而发生较大形变,导致密封圈预压缩量减小而出现高压氢泄漏。因此,探明瓶口塑料密封结构对高压密封性能的影响至关重要。基于管束集装箱用大容量Ⅳ型高压储氢瓶,构建了瓶口密封结构有限元分析模型,分析了两种典型内胆材料在温度、压力、结构变化下的内胆形变和应力状态。结果表明,高模量材料、较小的径向塑料密封面厚度均有利于减小塑料密封面形变,较大的环向槽内倒角有利于减小内胆局部应力和增加界面处的抗氢泄漏能力;密封圈应远离环向槽结构布置。该研究为塑料内胆的瓶口密封结构设计提供了可参考的设计思路、方法与建议。 展开更多
关键词 ⅳ型储氢瓶 密封结构 塑料内胆 结构设计 有限元模拟
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70MPa车载Ⅳ型储氢气瓶铺层设计与实验验证 被引量：9
6
作者 鄢家乐 陈学东 +1 位作者 范志超 徐鹏 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期71-80,共10页
为了准确预测封头纤维厚度和改善封头纤维堆积,采用理论分析、有限元模拟和实验验证相结合的方式,提出了一种结合三次样条函数封头厚度预测法与扩孔缠绕工艺的碳纤维全缠绕复合材料气瓶铺层设计方法。根据设计结果,基于ANSYSACP软件建... 为了准确预测封头纤维厚度和改善封头纤维堆积,采用理论分析、有限元模拟和实验验证相结合的方式,提出了一种结合三次样条函数封头厚度预测法与扩孔缠绕工艺的碳纤维全缠绕复合材料气瓶铺层设计方法。根据设计结果,基于ANSYSACP软件建立了工作压力70MPa的塑料内胆复合材料气瓶有限元模型,分析了气瓶复合材料层在公称工作压力和最小爆破压力下的受力情况。以三维Hashin失效准则作为复合材料失效判据,采用Camanho提出的单元刚度退化方案,对复合材料气瓶进行渐进失效分析,从而预测了气瓶最终爆破压力和爆破位置。进行了气瓶水压爆破实验,实验结果表明:气瓶在未爆破的情况下已能承载158.75MPa的压力,验证了该铺层方法能够满足静强度要求;实验结果未能验证渐进失效分析预测的爆破压力165.71MPa和爆破失效位置。研究成果可为70MPa车载塑料内胆复合材料气瓶的研发提供依据。 展开更多
关键词 复合材料 ⅳ型储氢瓶 厚度预测 数值模拟 渐进损伤
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70 MPa车载Ⅳ型储氢气瓶关键技术及标准化研究 被引量：7
7
作者 苏红艳 何春辉 +1 位作者 金碧辉 成志钢 《中国特种设备安全》 2023年第5期1-8,共8页
随着燃料电池汽车产业的发展,大容积70 MPa车载Ⅳ型储氢瓶已成为现阶段氢能应用的重要任务之一。本文通过对国内外70MPa车载Ⅳ型储氢气瓶研发和应用现状的调研,系统地描述了车载Ⅳ型储氢瓶各项关键技术的研制进展,对比分析国内外车载Ⅳ... 随着燃料电池汽车产业的发展,大容积70 MPa车载Ⅳ型储氢瓶已成为现阶段氢能应用的重要任务之一。本文通过对国内外70MPa车载Ⅳ型储氢气瓶研发和应用现状的调研,系统地描述了车载Ⅳ型储氢瓶各项关键技术的研制进展,对比分析国内外车载Ⅳ型瓶标准化现状及检验检测技术要求,为70MPa车载Ⅳ型储氢气瓶国产化研制、标准制定提供参考。 展开更多
关键词 ⅳ型储氢瓶 塑料内胆 碳纤维缠绕 氢气密封 损伤检测
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