混杂纤维CNG2气瓶有限元分析及疲劳寿命预测

谢志刚^1,2，陈小芹¹，卢旭锦¹，张红星³

1. 汕头职业技术学院机电工程系2. 浙江工业大学化工机械设计研究所3. 嘉兴市特种设备检测院

摘 要：推广燃气汽车对于雾霾治理和综合利用清洁能源具有重要意义。在建立碳/玻混杂纤维CNG2气瓶有限元模型的基础上,分析了内胆及纤维层在未经预紧和经过预紧两种情况下的应力差异,通过提取内胆筒体段危险点在载荷历程中的名义应力强度,计算了低周疲劳载荷作用下的局部应力应变,结合Manson-Coffin公式计算得到疲劳寿命。计算结果表明,未经预紧情况下,碳纤维的混入可以使气瓶的疲劳寿命提高7%,同时改善内胆局部应力集中,而经过预紧工艺的混杂纤维气瓶的疲劳寿命则进一步提高19%。

关键词：碳/玻混杂纤维;CNG2气瓶;预紧;疲劳寿命;