今天带大家学一下：IV储氢气瓶铺层设计
大家晚上好，今天带大家一起来阅读一篇论文，当然了，知道小伙伴们比较懒，那我就直接总结结论；结论：1.采用最大应力、最大应变、TsaiHill、TsaiWu和Hashin渐进破坏准则求出COPV的爆破强度。比较上述失效准则获得的所有结果，发现最大应变准则较为保守，而哈辛准则最不保守。小编评论：这几种失效形式得到评判结果，我认为最大应力来的最为直接，如果有气瓶实际的爆破压力值，用最大应力进行评判相当准确。2.对碳纤维增强聚合物复合压力容器四层圆柱形截面的研究。考虑了光纤的环绕和螺旋缠绕。他们预测爆破压力是各种纤维取向角度的函数。他们得出的结论是，在分析的所有纤维取向角中，±45°的取向角是最佳的。小编评论：这个其实主要在一般的纤维铺层中，在气瓶中，我觉得并不是最佳，45度位置的张力控制不是太好，纤维发挥的强度不高；3.考虑了11个案例来发现极角和箍角以及层序列对爆破压力的影响。极角和环角绕组如图16所示。螺旋缠绕角在本研究中称为环角。在情况1-4中，箍角从87.5到89°不等，保持极角（13°）恒定。有限的箍角范围（87–89°）是根据灯丝风力能力考虑的。爆破压力随箍角的变化如图17所示。研究发现，爆破压力随着箍角的增大而增大。随着箍角的增大，COPV的切向环向应力增加，爆破压力增加，这是合理的。图1爆破压力随极角的变化。小编评论：缠绕角度在计算中并不会影响纤维总厚度和爆破压力值，改变角度只是改变螺旋和环向的厚度分配，适当的增加环向厚度有助于提高爆破压力，前提是螺旋应确保无问题；4.在情况3、5-7中，极角在13到19°之间变化，保持箍角（88.5°）恒定，以求极角对爆破压力的影响并找到最佳极角。爆破压力随极角的变化如图18所示。研究发现，爆破压力随着极角的增大而增大。通常，纵向载荷由极性层承担，COPV极性层的厚度与极角的余弦成反比[17]。随着极角的增大，余弦值减小，COPV的厚度增大。因此爆破压力增加。小编评论：这个很好理解，增加角度，环向分力增加；5.在案例8-11中，极性（P）和箍（H）层的顺序发生变化，保持层总数（4）恒定，以找到序列对爆破压力的影响，并找到最大爆破压力的最佳序列。结果发现（图19），序列PPHH和HHPP具有最大爆破压力，而PHH和PHHP具有最小爆破压力。小编评论：这个是很有意思的一个发现，大家可以研究研究；总结（一）在大多数情况下，在圆柱形（箍）区域观察到拉伸失效。（二）根据最大应力和应变准则获得的爆破压力更保守（更小），而从哈辛损伤准则获得的爆破压力更宽松。（三）爆破压力对复合材料层厚度和卷绕角度非常敏感。（四）爆破压力随着箍角和极角的增加而增加。（五）在爆发测试期间，就在应变变为非线性之前，观察到的最高应变为1.63%来源：气瓶设计的小工程师
