简单的做一个气瓶注塑内胆的模流分析

与四型气瓶不同的是三型气瓶的的内胆采用的是铝合金内胆，如果按四型储氢气瓶铺层设计，会造成铺层过厚，因为在四型气瓶结构设计中，内胆由于是塑料，按不承担力进行计算，而三型储氢气瓶的内胆由于是铝合金，本身会承担力。那么就开始今天的案例，气瓶公称工作压力35MPa，假设铝合金内胆壁厚6mm，屈服强度260MPa，抗拉强度310MPa，内胆直径400mm。首先我们初步计算铝合金内胆的爆破压力是多少，我们依据GB/5099中进行计算，计算铝合金内胆的爆破压力在10.8MPa，这就意味着纤维所承担的10.8MPa将会由内胆承担。对今天的纤维进行铺层设计，关于纤维壁厚的计算网上已经有好多公式，我就不在进行论述，计算出厚度大概是12mm左右（属于预估值，根据不同纤维和工艺会有所不同）根据计算出的铺层厚度进行铺层，铺层结果如下，计算出mises应力最大处在封头过度处，具体应力为1495MPa（工作压力35MPa）。这次铺层比较好，过渡处没有较多的出现应力过大的现象（之前这个位纤维层会很红）根据Tsai—Wutheory理论，发现气瓶失效的位置在封头部位，之所以出现在这个位置，我之前的文章由写过，圆孔应力集中现象，感兴趣的伙伴可以看一下。来源：气瓶设计的小工程师