復(fù)合材料纏繞壓力容器充壓過程的熱力分析.pdf

1、復(fù)合材料具有比強度和比模量高，熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點，已廣泛地應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、醫(yī)學(xué)、化工等領(lǐng)域。采用復(fù)合材料纏繞的高壓容器(COPV)具有輕量化、高強度和安全可靠的特點。
　　航空、航天運載器以及太空中衛(wèi)星，其驅(qū)動，改變方向和精確定位經(jīng)常是通過復(fù)合材料纏繞高壓容器噴射氣體來實現(xiàn)的，但是，其在加注和卸載過程中，由于溫度、壓力以及氣體充放速度的影響，容器的性能會發(fā)生很大的變化，為了保證復(fù)合材料高壓容器結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，本文對充壓過程中對

2、容器性能影響開展了分析和研究工作。
　　本文首先簡述了國內(nèi)外復(fù)合材料纏繞容器設(shè)計和熱力耦合分析的發(fā)展現(xiàn)狀。其次介紹了開展此項課題研究的基本理論和分析方法，其中包括:湍流模型方程，瞬態(tài)熱傳導(dǎo)方程，氣體狀態(tài)方程以及結(jié)構(gòu)分析控制方程和相應(yīng)的有限元分析的表達式。同時給出了流場、溫度場、壓力場和應(yīng)力場等多場耦合分析的策略。在此基礎(chǔ)上，采用ANSYS中APDL參數(shù)化建模功能，成功地對復(fù)合材料纏繞壓力容器實現(xiàn)了建模，并以一典型容器結(jié)構(gòu)為例，通過