冲击载荷作用下铝内胆纤维缠绕气瓶损伤分析文献综述
2020-08-04 21:40:06
文 献 综 述 引言 随着社会经济的发展,人类对新材料的需求不断增加,推动了复合材料的研发和应用,如今,复合材料在航天、航空、海洋工程、化工、军工等领域得到了广泛的应用。
同时,环境污染以及能源枯竭的始终困扰着人类社会,为了解决这个问题实现可持续发展,世界各国采取了诸多措施,采用压缩天然气和氢气为代表的清洁能源代替传统化石能源是其中措施之一。
相比于金属气瓶,以复合材料为基础的缠绕气瓶重量更小、能耗更少,成为气瓶研究的热点。
本课题以经典层合板理论为基础,通过采用ABAQUS软件建立模型,并开展结构有限元应力分析,分析不同冲击条件下气瓶的损伤状况。
1.复合材料 1.1复合材料简介 复合材料是由两种或者两种以上的特性不同的材料,通过物理化学方法构成,既保持组分的相对独立性,整体性质又优于构成材料的新材料。
复合材料一般由增强纤维和基体组成。
增强纤维的作用是提高材料的整体强度和刚度,目前使用较为广泛的增强纤维有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
基体的主要作用是传递载荷和链接增强纤维,常见的基体有树脂,环氧,酚醛。
相较于传统金属材料,复合材料具有如下的优点(1)比强度和比刚度高;(2)通过改变铺层方式、纤维材料即可实现不同的性能要求,可设计性强;(3)抗疲劳性能突出。
但是复合材料亦存在如下的缺点:(1)加工工艺尚存在不足,易出现缺陷,国内企业在这方面的问题尤为明显(2)制造成本高,价格高昂(3)材料难以回收再利用,造成资源的浪费。