摘 要

纤维，是由聚合物经过一定的机械加工（牵引，拉伸，定型）之后形成细而柔软的细丝，纤维除了具有弹性模量大的特点，受力形变小，强度高，有很强的结晶能力也是纤维特有的。

而复合纤维又是一种新人造纤维，早在上个世纪60年代就已经发展出来。利用这种纤维的技术可以让不同混合的聚合物形成的材料特性得到充分的使用。

近年来，飞机制造技术整体朝着结构轻量化，隐身，高可靠性，长寿命，短周期，低成本，及绿色先进制造技术方向发展，纤维缠绕复合材料的独有特性能很好的满足这个条件。

随着地球环境的不断恶化，人类急需新型的资源来满足自己的科技需求，考虑到环境的影响因素，氢气和压缩天然气（CNG）就成了目前比较新颖的材料，而纤维缠绕复合材料CNG气瓶轻质，成本低，制造简单等特点，使得人们生活中都愿意使用。不过对于安全问题还是引起了很多社会人士的关注。

现在以CNG-2气瓶为研究对象然后用ANSYS分析和计算气瓶的自紧压力。

关键词： 纤维缠 CNG-气瓶 自紧压力

ABSTRACT

Fiber is a special substance composed of continuous or discontinuous filaments. Generally distributed in plants. Uses and mostly fiber-specific functions, fine twines in life can also form fiber layers of paper making, and most importantly, they form composite materials with other materials.
With the continuous deterioration of the earth's environment, human beings are in urgent need of new resources to meet their own scientific and technological needs. considering the environmental factors, hydrogen and compressed natural gas (CNG) have become relatively novel materials at present, and fiber-wound composite CNG cylinders are light, low in cost, simple to manufacture and other characteristics, which make people are willing to use in life. However, safety issues have attracted many people's attention.
In this paper, CNG - 2 cylinder is taken as the research object, and ANSYS is used as the tool to analyze and calculate the self-tightening pressure of the cylinder.

随着时代的飞速发展，无论是科技还是人们的生活都在一步一步的全面发展，新型材料的利用越来越被广泛地使用，从航空航天还是化工能源或者海洋武器的工业都离不开这种复合材料。能源的消耗，资源的不停地开发导致现在新的能源的急缺，而新的能源更要考虑到环境的影响。这时候就需要氢气和压缩天然气（CNG）这类比较新型的来代替传统的柴油燃料，不过这就需要压力较大的气瓶。气瓶属于比较重的东西，无论是一般的汽车也好都会觉得这种钢制的气瓶很占空间而且质量又很重。如今，又产生了一种叫纤维缠绕的复合材料气瓶来代替这种沉重的钢制气瓶，这不仅迅速的占领了市场，也成为了很多人士的研究对象。

目录

摘要...........................................Ⅰ

ABSTRACT.......................................Ⅱ

目录...........................................Ⅲ

1. 绪论......................................1

1.1 历史意义及过程.......................................2

1.2 研究过程.............................................3

• 1. 复合材料特点.........................................4

1.4 复合材料气瓶简介.....................................5

• • 1. 气瓶的基本结构...............................6

1.4.2内胆材料的使用和复合层.......................7

1.4.3复合气瓶的标准...............................8

• • 1. 复合气瓶的分类..............................9

1.5 研究内容....................................10

1.6 本章小结.....................................11

1. 纤维缠绕复合材料气瓶自紧压力的研究

2.1 原理...............................................12

2.2 屈服的准则和强度...................................13

2.3 研究方法和步骤.....................................14

2.4 本章小结...........................................15

第三章 纤维缠绕复合材料气瓶的有限元模拟分析

3.1 ANSYS简单的介绍 ......................................16

3.2 有限元的简述...........................................17

3.3 复合材料的有限元建模...................................18

3.3.1 气瓶模型的建.....................................19

3.3.2 气瓶模型的网络格分 .............................20

3.4 施加约束和载荷.........................................21

3.5 求解与结束分析.........................................22

3.6 本章小结...............................................23

第四章 课题总结.........................................24

参考文献................................................25

致谢....................................................26

第一章 绪论

• 1. 历史意义及过程

随着时代的飞速发展，无论是科技还是人们的生活都在一步一步的全面发展，新型材料的利用越来越被广泛地使用，从航空航天还是化工能源或者海洋武器的工业都离不开这种复合材料。能源的消耗，资源的不停地开发导致现在新的能源的急缺，而新的能源更要考虑到环境的影响。这时候就需要氢气和压缩天然气（CNG）这类比较新型的来代替传统的柴油燃料，不过这就需要压力较大的气瓶。气瓶属于比较重的东西，无论是一般的汽车也好都会觉得这种钢制的气瓶很占空间而且质量又很重。如今，又产生了一种叫纤维缠绕的复合材料气瓶来代替这种沉重的钢制气瓶，这不仅迅速的占领了市场，也成为了很多人士的研究对象。

面对世界能源不断的被消耗的事实，世界很多的国家都开始相应这种政策，到目前为止，各国国家的政府都开始制定符合自己国情的多条法规，希望能依靠这能缓解一下国家资源紧缺的现情，当然其中清洁能源被很多国家认可并且实行，同时，装清洁能源的容器也变的越来越重要，在时代的影响下，复合材料CNG就产生了，比较下传统的钢制气瓶，拥有更好的性能的同时还有更低的成本，而市面上的普通钢制气瓶则没有那么好的性能成本也很高，而且沉重的质量让钢制气瓶的销量也很一般。而复合材料花式的成型工艺，让复合材料气瓶的性价比提高了很多尤其是在汽车的制造上起到了很大作用。

历史意义：随着世界的环境的污染问题不断的严重，各个国家的政府以及机关人员开始研究减少污染的方法，同时也不断出台新的政策，纯粹为了减少环境污染，未来这种材料的应用只会越来越广泛，所以研究出更加新型的材料的CNG气瓶，这不仅能够满足人们日常生活的所需而且对未来的发展也有更大的进步。

相关图片展示：