標(biāo)題：自動(dòng)控制-碳纖維纏繞復(fù)合氣瓶試驗(yàn)機(jī)

設(shè)計(jì)

1鋁內(nèi)膽

1．1鋁內(nèi)膽端部應(yīng)采用凸形結(jié)構(gòu)。

1．2鋁內(nèi)膽端部應(yīng)采用漸變厚度設(shè)計(jì)，筒體與端部應(yīng)圓滑過渡。

1．3鋁內(nèi)膽最小設(shè)計(jì)壁厚應(yīng)通過應(yīng)力分析驗(yàn)證。

1．4氣瓶瓶口應(yīng)開在氣瓶端部，且應(yīng)與鋁內(nèi)膽同軸。

1．5瓶口的外徑和厚度應(yīng)滿足瓶閥裝配時(shí)的扭矩要求。必要時(shí)，瓶口可采用增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，如鋼套等。

1．6瓶口螺紋應(yīng)采用直螺紋，螺紋長度應(yīng)大于氣瓶門螺紋的有效長度，且應(yīng)符合GB／T192、GB／T196、GB／T197或GB／T20668的規(guī)定。

1．7瓶口螺紋在水壓試驗(yàn)壓力下的切應(yīng)力安全系數(shù)應(yīng)不小于4。計(jì)算螺紋切應(yīng)力安全系數(shù)時(shí)，鋁合金剪切強(qiáng)度取0．6倍的材料抗拉強(qiáng)度保證值。

2氣瓶

2．1氣瓶水壓試驗(yàn)壓力應(yīng)不低于1．5倍公稱工作壓力

2．2纖維應(yīng)力比應(yīng)不低于2．25

2．3氣瓶最小爆破壓力應(yīng)不低于2．25倍公稱工作壓力。

2．4氣瓶外表面可以采用適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)層進(jìn)行防護(hù)。如果保護(hù)層作為設(shè)計(jì)的一部分時(shí)，應(yīng)符合規(guī)定的要求。

5氣瓶使用條件中不包括因外力等引起的附加載荷

3應(yīng)力分析

采用有限單元法，建立合適的氣瓶分析模型，計(jì)算氣瓶在自緊壓力、自緊后零壓力、公稱工作壓力、許用壓力、水壓試驗(yàn)壓力和最小爆破壓力下，鋁內(nèi)膽和纏繞層中的應(yīng)力和應(yīng)變。分析模型應(yīng)考慮鋁內(nèi)膽的材料非線性、復(fù)合材料各向異性和結(jié)構(gòu)的幾何非線性。

4最大允許缺陷尺寸

采用含裂紋氣瓶常溫壓力循環(huán)試驗(yàn)方法或者基于斷裂力學(xué)的工程評估方法，確定鋁內(nèi)膽無損檢測時(shí)的最大允許缺陷尺寸，參見附錄A。