一、复合材料压缩天然气(CNG)气瓶应用研究(下)（论文文献综述）
林玉娟,王志伟,高东[1]（2021）在《复合材料CNG气瓶充气温升的数值模拟》文中提出为得到复合材料CNG气瓶充气时的温度变化规律,通过Fluent17.0对30 MPa下气瓶的充气过程进行了数值模拟,分析得出充气过程中的内部气体的温度分布及变化规律和壁面温升规律,并对相同条件下外壁面加入导热介质的气瓶进行模拟结果分析。结果表明:气瓶高温区域分布在瓶尾的封头段,低温区分布在进口位置,进口处的温度分布呈现羽流状;气体温度持续上升,但与时间成非线性关系;气瓶的纤维层最高温升的速率有明显的提高,而其平均温升的速率提升幅度较小,但内胆层的温升速率随着充装进行有小幅降低;壁面的温升与充气时间一直不成线性关系;导热胶泥使得气瓶壁面温升保持稳定,且在充气结束时其温度有所降低。
袁旌杰,陈杰,康立贵,吴胜[2]（2020）在《CNG气瓶泄漏爆炸后果危害分析评价》文中指出针对CNG气瓶泄漏爆炸事故后果危害评价问题,研究探讨了相应的评价过程和方法,并在此基础上以典型在役车用CNG气瓶为实例进行了爆炸后果危害范围评价,相关工作对解决CNG气瓶泄漏爆炸后果危害评价问题及辅助相关事故决策有重要指导作用。
窦丹阳[3]（2020）在《基于ACP的复合材料气瓶含缺陷力学性能与渐进损伤研究》文中进行了进一步梳理和传统金属材料气瓶相比,复合材料气瓶拥高比强度和比刚度、轻量化、高寿命和成本低等优点,主要应用于航天航空、新能源汽车工业、民用器械和工业气体领域。虽然针对复合材料气瓶的力学性能、缺陷和爆破研究很多,但其中仍存在许多不足之处。如许多研究的缺陷建模采用切分区域和参数化方法繁琐,且不能考虑封头处纤维角度连续变化,和内胆和复合材料层共同失效的情形;在有限元预测气瓶极限强度时普遍使用最大应力、应变准则,没能考虑纤维渐进损伤这一过程。针对该情况,本课题采用理论和有限元建模结合的方法,研究纤维缠绕气瓶的结构和力学性能。利用有限元软件ACP建立气瓶结构,明确纤维缠绕层的缠绕角度、厚度与层数等参数。按照DOT-CFFC气瓶标准优化自紧力,确定自紧压力的变化范围探究应力优化结果,确定出该气瓶的最佳自紧力约为28.8MPa。建立三种类型的缺陷网格,基于设计爆破压力44.2MPa分析纤维层各向受力和内衬等效应力影响情况,发现缺陷会使轴向相邻部分区域应力显着提高,环向区域应力水平下降。缺陷面积和位置对应力幅值影响较小,对应力受影响范围较大,缺陷深度对二者则影响很大。内胆和缠绕层在缺陷区都存在应力集中现象,但缺陷对内胆等效应力的影响更小。采用渐进损伤模拟办方法析气瓶失效过程。基体开裂较早出现在筒体复合材料层并向两端延伸;之后出现在封头的两端部位。而纤维的断裂损伤发生较晚,从局部断裂开始,其他区域纤维应力不断再分配,断裂继续向两端扩展外和径向扩展,使气瓶的承载能力大幅下降。随着应力增加,局部断裂初始位置出现内胆破裂,最终结构整体失效。得到预计爆破压力为60MPa,两次实验验证爆破压力分别为56.3MPa和57.0MPa,误差5%。可以认为该方法较好的预测了气瓶的极限强度。
高东[4]（2019）在《非金属内胆CNG气瓶结构设计及快充温升研究》文中提出车用压缩天然气气瓶具有高压化、轻量化、低成本和高可靠性等发展趋势。在国外非金属内胆复合材料全缠绕气瓶越来越被重视并且得到了很广泛地应用,但我国在这一领域尚缺乏研究与探讨,所以对非金属内胆复合材料气瓶的相关性能研究非常关键。本文结合国内外研究研究现状,展开了下列工作:（1）通过结合有关标准和相关参数,对非金属内胆30MPa复合材料气瓶进行了结构设计,确定了气瓶内胆的结构参数;结合网格理论与纤维缠绕工艺要求,对气瓶的纤维缠绕层进行了结构设计,包括确定纤维缠绕角度、纤维缠绕厚度、纤维缠绕层数等。（2）对复合材料气瓶的充气过程温升现象的影响因素进行了热力学理论分析,在天然气快速填充到气瓶的过程中,有四个因素导致气瓶出现温度升高的现象:节流效应、气体受到压缩产生的热量、系统动能的内能转化,环境换热。（3）应用ABAQUS软件中的子程序（WCM）,建立了气瓶在设计压力及最小爆破压力工况下的有限元模型,对气瓶结构进行了应力分析和强度校核,气瓶结构在工作压力30MPa作用下满足强度要求,从而验证了气瓶结构的合理性。（4）通过建立考虑湍流、真实气体效应和固体传热的数值仿真模型,对气瓶快充温升过程进行了仿真模拟,得到了在充装过程中气瓶内部气体及气瓶壁面的温度分布情况,确认了该工况下气瓶充气的安全性。并通过与已有实验进行仿真对比,检验了仿真模型的正确性。（5）利用建立的数值仿真模型,通过对多组气瓶进行了充气过程的数值模拟,从而对本文设计的30MPa非金属内胆气瓶进行了性能分析。本文设计的30MPa非金属内胆气瓶,其充气2min时的充气量是市面上80L的20MPa气瓶充气量的1.4倍,气瓶自重仅为与本文设计气瓶体积相同的钢内胆复合材料气瓶自重的1/2。
王堃[5]（2019）在《基于传热过程模糊反演的设备内部缺陷定量识别及实验研究》文中认为工业设备本身存在或在运行过程中形成的缺陷,可能引发重大的设备故障甚至安全事故。设备的内部缺陷具有较强的隐蔽性,增加了缺陷检测难度和漏检概率。深入研究设备内部缺陷的定量识别方法,具有重要的科学意义和工程意义。在一些场合,可以借助设备自身的发热或外部热激励,通过设备表面红外热像反映其内部缺陷信息,将缺陷信息识别转化为一类传热学几何反问题。探索有效的反演方法,是基于传热过程识别设备内部缺陷的主要瓶颈。本文研究了基于传热学反问题方法的设备内部缺陷三维定量识别问题,所涉及的工作包括设备内部缺陷三维定量反演方法和设备内部缺陷定量识别实验研究两个基本方面,主要研究内容与成果如下:（1）建立了存在内部缺陷的设备传热过程物理模型和数学模型;应用有限元方法对存在内部缺陷的设备的稳态温度场进行数值模拟,通过数值仿真试验讨论了内部缺陷几何形状、内部缺陷几何尺寸、内部缺陷位置和缺陷介质特性等对观测表面温度场的影响,分析了内部缺陷信息对于设备表面温度场的影响规律,为基于传热学反问题方法实现内部缺陷的定量识别奠定了必要基础。（2）根据表面温度场反演设备内部缺陷,是一类典型的分布参数传热过程的反演问题。针对该反演问题的基本特征,本文提出一种适用于内部缺陷定量识别的分散模糊推理（Decentralized Fuzzy Inference,DFI）方法。DFI方法根据设备表面温度测量信息与计算信息之间的偏差场,利用一组分散的模糊推理单元进行推理,获得对应的模糊推理分量;利用设备传热模型,建立测量温度对于缺陷特征参数的灵敏度矩阵,对模糊推理分量进行综合,获得缺陷参数的补偿量,实现由表面温度场到设备内部缺陷信息的反演。（3）应用前述的DFI方法对设备内部缺陷参数定量识别问题进行了研究。通过数值试验分析了缺陷形状及大小、缺陷参数初始猜测值、温度测量误差、温度测点数目、缺陷内部介质热物性和试件外部热边界条件等对识别结果的影响,并与Levenberg-Marquardt法（L-MM）的识别结果进行了对比。结果表明,相对于L-MM,DFI方法降低了对初始猜测值和测点数目的依赖程度,增强了对测量误差的抗干扰能力,具有更高的计算效率和较高的识别精度。另外,还针对耦合型缺陷参数定量识别问题,建立了对应的耦合型缺陷分散模糊推理系统,利用数值仿真试验证明了DFI方法进行耦合型缺陷参数定量识别的有效性。（4）结合实验,研究了基于传热学反问题方法的CNG气瓶复合材料内部缺陷定量识别问题。针对车用CNG气瓶缺陷检测存在的关键问题,提出了一种基于气瓶内部蒸汽冲洗过程表面热像的缺陷检测方案。搭建了气瓶内部缺陷红外检测实验系统,获得了不同大小、深度的缺陷对应的气瓶表面红外热像图,为应用DFI方法进行气瓶复合材料内部缺陷参数识别提供依据。（5）CNG气瓶内部蒸汽冲洗过程中,内壁热流分布是气瓶复合材料内部缺陷参数识别的关键信息。针对气瓶缺陷检测过程中内壁面热流分布难以直接测量问题,建立了一种分散模糊推理系统。该系统根据气瓶外表面的正常区域的温度测量信息,实现对气瓶内壁面热流分布的反演,为气瓶复合材料内部缺陷参数识别工作奠定基础。（6）采用DFI方法,根据CNG气瓶表面红外热像图,实现了CNG气瓶复合材料内部缺陷定量识别,讨论了缺陷大小、缺陷深度、初始猜测值及温度测点数目等对识别结果的影响,并将缺陷参数的反演结果与其实际值进行了对比。结果表明,采用DFI方法能够有效地根据气瓶表面红外热像辨识气瓶复合材料内部缺陷参数,为CNG气瓶复合材料内部缺陷定量检测增加了新的途径。
方永鹏[6]（2019）在《存在内部缺陷的设备传热过程数值分析及实验研究》文中指出大量的工业设备广泛的应用于日常生产,其工况环境复杂,常常处于长期交变负载情形之下,导致设备内部容易疲劳损伤,对设备的使用而言属于致命危机。疲劳损伤存在于设备内部,表面上表现不明显,肉眼难以发现,给设备检测带来了极大困难,本文将采用红外无损检测技术对设备内部缺陷进行检测,以CNG复合材料气瓶为研究对象。大量实验表明复合材料气瓶的疲劳损伤绝大多数位于缠绕层,因此,本文以缠绕层内部缺陷为研究对象,对复合材料气瓶采用人工施加热激励的方式进行红外检测实验。本文的研究工作主要如下几个方面。（1）建立含内部缺陷的双层平板传热过程数学模型,采用有限元法对导热微分方程进行离散求解,通过数值实验分析了内部缺陷信息（如:缺陷面积、深度等）对检测表面最大温度差的影响,并且得出其影响规律。（2）建立带内部缺陷的复合材料气瓶传热过程模型,利用有限元软件数值模拟复合材料气瓶的内部温度场,复合材料气瓶内部缺陷为预设缺陷,分别采用稳态检测、瞬态检测数值实验方式,讨论缺陷布置位置、面积大小对检测表面的可检测性的影响,为后续实验提供理论指导。（3）搭建实验平台,采用热蒸汽对气瓶进行热激励,采用红外热像仪采集检测面温度信息。采取稳态检测、瞬态检测方式对气瓶实施检测,实时采集气瓶检测面温度分布信息,后期利用红外软件分析气瓶热像图。（4）建立复合材料气瓶内部边界热流反演模型,采用共轭梯度法反演内部未知热流,通过数值验证反演算法对边界热流识别的可行性。气瓶红外检测实验测量温度信息作为反演模型的输入参数,基于共轭梯度法辨识气瓶内部未知热流。
吴庆锋[7]（2018）在《CNG复合材料缠绕气瓶的安全分析》文中提出随着经济的发展,人民生活水平日益提高,汽车也不再遥不可及,早已走入了寻常百姓家。汽车在便利了我们工作、生活的同时,也带来了不容小觑的能源、污染问题。面对日益恶化的环境和石油资源的枯竭,新能源以其独特的低污染和可再生资源优势迅速普及,特别是作为清洁能源应用典型的CNG复合材料气瓶,使用量也在呈逐年增加的趋势。CNG复合材料气瓶质量轻便、安全性高,这些独一无二的优势很快便得到了大范围应用。但是,随着CNG复合材料气瓶的普及应用,一些安全问题也随之而出,在使用过程中也发生了一些安全故障,造成了不小的影响,使得社会对CNG气瓶的安全分析也越来越备受关注,如何确保CNG复合材料缠绕气瓶的安全,至关重要。基于此,本文阐述了CNG复合材料气瓶的分类及发展现况,分析了复合材料CNG气瓶的构造,简要介绍了主要制造工艺,并就如何进一步强化CNG复合材料气瓶的安全提供了几点建议,以期为提供现实帮助。
袁卓伟,吴锋,匡欢,王骏[8]（2017）在《一种新型车用轻量化高压复合气瓶的设计与制备》文中认为针对目前市场上CNG-2型车用钢质内胆玻璃纤维环向缠绕气瓶的轻量化趋势要求,设计采用薄壁钢内胆、高强玻璃纤维及环氧树脂为原料,参照国际标准设计制作出新型CNG-3型车用钢质内胆玻璃纤维全缠绕气瓶,并对气瓶进行了自紧工艺试验、水压测试、压力循环和水压爆破试验。结果表明,新研制的钢质内胆玻璃纤维全缠绕气瓶,与市场上传统CNG-2型钢质内胆玻璃纤维环向缠绕气瓶在相同外形尺寸、同容积情况下重量减少13%左右,226 MPa压力循环试验15 000次未泄漏,水压爆破压力为72.3 MPa,性能满足标准要求,符合设计预期,所研制产品符合CNG气瓶低成本、轻量化的要求。
柴森[9]（2015）在《CNG环向缠绕气瓶纤维应力比研究》文中提出CNG环向缠绕气瓶凭借其优越的性能,在工业和民用中得到了广泛的应用。在CNG环向缠绕气瓶的有限元分析中,对于建模方法的选择,目前仍存在一定争议。在CNG环向缠绕气瓶的标准中,没有对气瓶壁厚设计方法提出具体规定,设计者在对气瓶设计时依照的标准也不同,造成设计的气瓶尺寸往往存在差异。CNG环向缠绕气瓶相关标准中对纤维应力比的规定,仅从纤维断裂方面考虑,对气瓶纤维应力比的下限作出规定,而对纤维应力比的上限未作规定。在预紧压力较小时,纤维应力比较大,仍能满足标准中对纤维应力比的规定,然而较小的预紧压力不利于约束通过预紧提高气瓶疲劳性能。本文建立了CNG环向缠绕气瓶的轴对称单元模型和三维壳单元模型,通过对两种模型的分析结果进行详细对比,为应力分析模型的选择提供参考建议。然后,根据不同标准体系的气瓶设计方法,对市场上常见的四种规格（Φ279、Φ325、Φ356、Φ406）的CNG环向缠绕气瓶进行设计,分析在不同预紧压力下气瓶的纤维应力比变化规律。最后,通过计算不同纤维应力比下气瓶的疲劳循环次数,根据标准中对气瓶疲劳循环次数的规定,对CNG环向缠绕气瓶的纤维应力比提出一个上限参考值。具体研究结果如下：（1）针对CNG环向缠绕气瓶的有限元模型,三维壳单元模型能够考虑缠绕角度,从而建立准确的模型；而轴对称模型由于平面单元的法向方向不能改变,通常在建立模型时将纤维缠绕角度近似为90°。计算分析表明,当缠绕角度在90°-73°之间,轴对称模型和三维壳单元模型在工作压力和爆破压力下应力分析的最大相对误差为5%。实际生产中环向缠绕的缠绕角通常是85°～90°,因此可以使用轴对称模型代替三维壳单元模型对CNG环向缠绕气瓶进行应力分析。（2）国标（GB5099-1994）的壁厚设计公式是由中径公式结合第一强度理论得到,ISO标准（IS09809-2010）和欧标（EN1964-2000）的设计公式则由拉美公式结合第四强度理论得出。三种设计方法得到的气瓶尺寸不同,在相同的压力条件下,内胆和纤维层的应力分布也不同,造成不同的设计方法得到的气瓶在相同压力条件下的纤维应力比相差3.5%-30.8%,且随着预紧压力的增大而减小。（3）对根据不同标准体系设计的气瓶进行疲劳分析表明,为了使气瓶满足标准中对于疲劳循环次数的规定,对于根据国标设计的四种规格的CNG环向缠绕气瓶,纤维应力比分别应不超过5.07、4.75、4.87、4.73,对于根据ISO标准和欧标设计的四种规的CNG环向缠绕气瓶,纤维应力比分别应不超过3.73、3.23、3.17、3.17。
谭静怡,牛凯远,黄加顺,刘淼,黄卫星[10]（2014）在《运用适度原则预防车用CNG气瓶事故》文中认为将本质安全原理的适度原则与车用压缩天然气（CNG）气瓶事故的风险控制相联系,介绍了本质安全原理及其基本原则,阐述了车用CNG气瓶的事故形式,分析了车用CNG钢制气瓶、缠绕气瓶和全复合材料气瓶的安全可靠性。基于本质安全原理的适度原则讨论了预防车用CNG气瓶事故的措施与方法,并阐述了本质安全原理与车用CNG气瓶事故预防措施之间的关系,对已制定的事故分析控制措施进行完善和补充。（图1,表1,参16）
二、复合材料压缩天然气(CNG)气瓶应用研究(下)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、复合材料压缩天然气(CNG)气瓶应用研究(下)（论文提纲范文）
（1）复合材料CNG气瓶充气温升的数值模拟（论文提纲范文）
| 1 理论分析 |
| 2 数值模型 |
| 2.1 数值模拟的基本假设 |
| 2.2 控制方程 |
| 2.2.1 连续性方程 |
| 2.2.2 动量方程 |
| 2.2.3 湍流方程 |
| 2.2.4 能量方程 |
| 2.2.5 真实气体方程 |
| 2.3 壁面材料属性 |
| 2.4 求解相关设置 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 气瓶温度场模拟结果与分析 |
| 3.2 气瓶壁面温升的分析 |
| 3.3 导热胶泥的应用 |
| 1) 传热效果差，易使内胆出现缺陷。 |
| 2) 传热效果差，易使内胆与纤维缠绕层之间产生分层现象。 |
| 3) 受热面不均匀，易使结构改变。 |
| 3.4 模拟可靠性验证 |
| 4 结论 |
（3）基于ACP的复合材料气瓶含缺陷力学性能与渐进损伤研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 复合材料气瓶概述 |
| 1.2.1 复合材料气瓶结构与应用 |
| 1.2.2 复合材料气瓶标准概述 |
| 1.2.3 复合材料气瓶的优点 |
| 1.3 复合材料气瓶优化与分析研究现状 |
| 1.3.1 结构优化设计研究 |
| 1.3.2 结构强度分析研究 |
| 1.3.3 复合材料损伤研究 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 复合材料气瓶理论与模型建立 |
| 2.1 复合材料结构力学与网格理论 |
| 2.1.1 经典层合板理论 |
| 2.1.2 网格理论 |
| 2.2 气瓶纤维层结构设计 |
| 2.2.1 筒体纤维层设计 |
| 2.2.2 封头纤维层设计 |
| 2.3 气瓶有限元模型的建立 |
| 2.3.1 有限元法 |
| 2.3.2 ANSYS ACP功能介绍 |
| 2.3.3 复合气瓶内衬的几何结构 |
| 2.3.4 单元类型 |
| 2.3.5 复合气瓶材料属性定义 |
| 2.3.6 有限元模型建立和网格划分 |
| 2.3.7 边界条件与载荷 |
| 2.4 模型有限元计算结果验证 |
| 2.4.1 工作压力下有限元计算结果 |
| 2.4.2 自紧技术原理 |
| 2.5 气瓶最佳自紧力 |
| 2.5.1 气瓶标准对自紧力的要求 |
| 2.5.2 最佳自紧力的选择 |
| 2.6 有无自紧力比较 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 表面缺陷复合材料气瓶强度分析 |
| 3.1 复合材料气瓶的缺陷来源 |
| 3.2 缺陷模型的建立 |
| 3.2.1 ANSYS生死单元 |
| 3.2.2 缺陷气瓶有限元模型建立 |
| 3.2.3 缺陷设置 |
| 3.3 气瓶缺陷应力结果分析 |
| 3.3.1 不同缺陷面积 |
| 3.3.2 不同缺陷深度 |
| 3.3.3 不同缺陷位置 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 复合材料气瓶渐进损伤与爆破压力分析 |
| 4.1 复合材料的强度理论基础 |
| 4.1.1 复合材料强度准则 |
| 4.1.2 层合板强度理论 |
| 4.2 复合材料气瓶渐进损伤 |
| 4.2.1 渐进损伤分析与退化准则 |
| 4.2.2 复合材料气瓶损伤类别 |
| 4.3 复合材料气瓶渐进损伤与爆破压力 |
| 4.3.1 基体开裂损伤 |
| 4.3.2 纤维断裂损伤 |
| 4.3.3 内胆破裂损伤 |
| 4.4 试验验证与结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（4）非金属内胆CNG气瓶结构设计及快充温升研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 复合材料气瓶概述 |
| 1.2.1 复合材料气瓶特点 |
| 1.2.2 复合材料气瓶纤维缠绕型式 |
| 1.3 国内外气瓶研究成果 |
| 1.3.1 气瓶结构强度研究 |
| 1.3.2 气瓶快充温升研究现状 |
| 1.4 本文研究内容简介 |
| 第二章 复合材料气瓶结构设计及热力学理论 |
| 2.1 复合材料气瓶结构设计 |
| 2.1.1 气瓶内胆结构设计 |
| 2.1.2 瓶口设计 |
| 2.1.3 纤维缠绕层设计 |
| 2.2 气瓶充压温升理论 |
| 2.2.1 充装模型简化 |
| 2.2.2 充气过程热力学分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 复合材料气瓶应力分析 |
| 3.1 ABAQUS软件介绍 |
| 3.2 气瓶模型的建立 |
| 3.2.1 气瓶几何模型 |
| 3.2.2 网格划分 |
| 3.2.3 边界条件 |
| 3.3 应力分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 复合材料气瓶充气温升模拟 |
| 4.1 FLUENT软件简介 |
| 4.2 基本假设 |
| 4.3 控制方程 |
| 4.3.1 连续性方程 |
| 4.3.2 动量方程 |
| 4.3.3 湍流方程 |
| 4.3.4 能量方程 |
| 4.3.5 真实气体方程 |
| 4.4 有限元模型 |
| 4.5 边界条件及初始条件 |
| 4.6 模型设置 |
| 4.7 收敛性判断 |
| 4.8 有限元分析结果 |
| 4.8.1 流场 |
| 4.8.2 壁面 |
| 4.9 结果准确性验证 |
| 4.10 误差分析 |
| 4.11 本章小结 |
| 第五章 复合材料气瓶的性能分析 |
| 5.1 气瓶工作压力 |
| 5.2 内胆材料 |
| 5.3 环境温度 |
| 5.4 气瓶初始残余压力 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 主要结论 |
| 后续展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）基于传热过程模糊反演的设备内部缺陷定量识别及实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 设备缺陷检测 |
| 1.2 设备内部缺陷无损检测简介 |
| 1.2.1 超声检测 |
| 1.2.2 涡流检测 |
| 1.2.3 声发射检测 |
| 1.2.4 射线检测 |
| 1.2.5 红外热像检测 |
| 1.3 基于传热反问题的内部缺陷检测 |
| 1.3.1 传热学反问题 |
| 1.3.2 传热学反问题与内部缺陷检测 |
| 1.3.3 传热学反问题研究方法 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 2 存在内部缺陷的传热过程数值分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 传热过程模型 |
| 2.2.1 物理模型 |
| 2.2.2 数学模型 |
| 2.3 传热过程数值模拟 |
| 2.3.1 模拟对象 |
| 2.3.2 有限元模型 |
| 2.3.3 网格无关性验证 |
| 2.4 内部缺陷对观测面温度场的影响 |
| 2.4.1 缺陷深度的影响 |
| 2.4.2 缺陷长宽比的影响 |
| 2.4.3 缺陷长厚比的影响 |
| 2.4.4 缺陷介质的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于传热过程模糊反演的内部缺陷定量识别 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于温度梯度的热像区域选择 |
| 3.3 缺陷参数的模糊反演方案 |
| 3.3.1 缺陷识别的分散模糊推理 |
| 3.3.2 模糊推理系统结构 |
| 3.3.3 模糊推理单元 |
| 3.3.4 分散模糊推理结果的综合 |
| 3.4 缺陷参数模糊反演流程 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 内部缺陷三维定量模糊识别仿真研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单一内部缺陷模糊识别研究 |
| 4.2.1 研究对象及内部缺陷设置 |
| 4.2.2 热像区域选择结果 |
| 4.2.3 数值试验结果及讨论 |
| 4.3 耦合型内部缺陷模糊识别研究 |
| 4.3.1 仿真试验条件 |
| 4.3.2 热像区域筛选结果 |
| 4.3.3 耦合型缺陷参数反演系统结构 |
| 4.3.4 数值试验结果及讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 CNG气瓶复合材料内部缺陷检测实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CNG复合材料气瓶及缺陷检测 |
| 5.3 基于气瓶冲洗红外热像的缺陷检测方案 |
| 5.4 CNG复合材料气瓶热激励实验 |
| 5.4.1 激励热源系统 |
| 5.4.2 气瓶及内部缺陷设置 |
| 5.4.3 红外热像仪 |
| 5.4.4 测量控制软件 |
| 5.5 实验过程 |
| 5.6 CNG复合材料气瓶热激励实验结果及讨论 |
| 5.6.1 加热强度对气瓶热像的影响 |
| 5.6.2 缺陷大小对热像的影响 |
| 5.6.3 缺陷深度对热像的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 气瓶内壁热流分布模糊反演 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 气瓶传热过程及其反问题 |
| 6.3 热流分布反演 |
| 6.3.1 模糊反演系统的结构 |
| 6.3.2 模糊推理过程 |
| 6.3.3 模糊推理分量的综合加权 |
| 6.4 热流分布反演流程 |
| 6.5 数值验证试验结果及讨论 |
| 6.5.1 初始猜测值的影响 |
| 6.5.2 测量误差的影响 |
| 6.5.3 测点数目的影响 |
| 6.5.4 热流分布形式的影响 |
| 6.6 基于实测热像的气瓶内壁热流反演 |
| 6.6.1 初始猜测值的影响 |
| 6.6.2 测点数目的影响 |
| 6.6.3 加热强度的影响 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 气瓶复合材料内部缺陷的模糊识别 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 缺陷参数及其反演误差 |
| 7.3 加热蒸汽阀门开度为20% |
| 7.3.1 缺陷大小的影响 |
| 7.3.2 缺陷深度的影响 |
| 7.3.3 初始猜测值的影响 |
| 7.3.4 测点数目的影响 |
| 7.4 加热蒸汽阀门开度为15% |
| 7.4.1 缺陷大小的影响 |
| 7.4.2 缺陷深度的影响 |
| 7.4.3 初始猜测值的影响 |
| 7.4.4 测点数目的影响 |
| 7.5 加热蒸汽阀门开度为10% |
| 7.5.1 缺陷大小的影响 |
| 7.5.2 缺陷深度的影响 |
| 7.5.3 初始猜测值的影响 |
| 7.5.4 测点数目的影响 |
| 7.6 小结 |
| 8 总结与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| B.攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| C.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（6）存在内部缺陷的设备传热过程数值分析及实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 传热学反问题及工程应用 |
| 1.4 传热学反问题的研究 |
| 1.4.1 Tikhonov正则化方法 |
| 1.4.2 梯度最优化方法 |
| 1.4.3 智能优化算法 |
| 1.5 基于共轭梯度法的传热学反问题 |
| 1.6 本文的研究目的和研究内容 |
| 2 存在内部缺陷试件红外检测传热分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 带内部缺陷的三维试件传热过程物理模型 |
| 2.3 内部缺陷试件传热过程数学模型 |
| 2.4 三维温度场导热有限元方程推导 |
| 2.4.1 有限元法简介 |
| 2.4.2 离散化 |
| 2.4.3 建立插值函数 |
| 2.4.4 构造形函数 |
| 2.4.5 三维温度场的变分方程 |
| 2.4.6 局部坐标系中有限元方程的形成 |
| 2.4.7 整体有限元方程的组装 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 内部缺陷试件检测过程的数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 缺陷的可检测性 |
| 3.3 带内部多缺陷三维试件模型 |
| 3.4 网格无关性验证 |
| 3.5 稳态检测方法 |
| 3.5.1 缺陷面积对红外稳态检测的影响 |
| 3.5.2 缺陷深度对红外稳态检测的影响 |
| 3.6 瞬态检测方法 |
| 3.6.1 缺陷深度对红外检测的影响 |
| 3.6.2 加热强度对红外检测的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 复合材料气瓶内部缺陷红外检测传热分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 气瓶的模型 |
| 4.3 复合材料气瓶稳态检测方法 |
| 4.4 复合材料气瓶瞬态检测方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 复合材料气瓶红外检测热激励实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验台仪器简介 |
| 5.2.1 实验对象 |
| 5.2.2 红外热像仪 |
| 5.2.3 蒸汽加热锅炉 |
| 5.2.4 热外热像软件InfraredCNG |
| 5.3 复合材料气瓶红外检测流程及实验台搭建 |
| 5.4 复合材料气瓶内部蒸汽热激励红外检测实验 |
| 5.5 复合材料气瓶内部蒸汽热激励稳态检测 |
| 5.5.1 复合材料气瓶正面稳态检测实验 |
| 5.5.2 复合材料气瓶背面稳态检测实验 |
| 5.6 复合材料气瓶内部蒸汽热激励瞬态检测 |
| 5.6.1 复合材料气瓶正面瞬态检测实验 |
| 5.6.2 复合材料气瓶背面瞬态检测实验 |
| 5.7 实验小结 |
| 6 基于共轭梯度法的CNG气瓶边界热流反演及验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 共轭梯度法简介 |
| 6.2.1 复合材料气瓶传热过程反演模型 |
| 6.2.2 CNG气瓶传热反问题的目标函数 |
| 6.2.3 迭代收敛的判断条件 |
| 6.2.4 迭代求解的计算步骤 |
| 6.3 CGM反演求解热流模型验证 |
| 6.3.1 稳态导热边界热流反演数值实验 |
| 6.3.2 瞬态导热内部热流反演数值实验 |
| 6.4 基于稳态实验的气瓶内部热流反演 |
| 6.5 基于非稳态实验的气瓶内部热流反演 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| B.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（7）CNG复合材料缠绕气瓶的安全分析（论文提纲范文）
| 1 CNG复合材料气瓶的分类 |
| 2 CNG复合材料气瓶研究进展和现状 |
| 3 CNG复合材料气瓶的基本结构和主要制造工艺 |
| 4 CNG复合材料气瓶的安全问题 |
| 5 结语 |
（8）一种新型车用轻量化高压复合气瓶的设计与制备（论文提纲范文）
| 1 试制材料 |
| 1.1 复合纤维 |
| 1.2 内胆材料 |
| 2 设计与制备 |
| 2.1 设计标准 |
| 2.2 产品性能要求 |
| 2.3 内胆设计 |
| 2.4 纤维缠绕设计[14-17] |
| 2.5 固化工艺设计 |
| 2.6 工艺制备 |
| 3 性能测试 |
| 3.1 自紧水压试验 |
| 3.2 常温疲劳试验 |
| 3.3 水压爆破试验 |
| 4 结果与讨论 |
| 4.1 尺寸重量测量 |
| 4.2 性能测试 |
| 5 结论 |
（9）CNG环向缠绕气瓶纤维应力比研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 CNG气瓶用复合材料及缠绕工艺 |
| 1.2 CNG气瓶 |
| 1.2.1 CNG气瓶结构及分类 |
| 1.2.2 CNG气瓶使用中存在的问题 |
| 1.3 CNG环向缠绕气瓶相关标准 |
| 1.3.1 CNG环向缠绕气瓶国内外标准介绍 |
| 1.3.2 CNG环向缠绕气瓶标准中存在的问题 |
| 1.4 CNG气瓶损伤研究 |
| 1.4.1 CNG气瓶结构应力分析 |
| 1.4.2 CNG气瓶过载损伤分析 |
| 1.4.3 CNG气瓶疲劳损伤研究 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 2 CNG环向缠绕气瓶模型验证 |
| 2.1 轴对称模型和三维模型对比 |
| 2.1.1 有限元模型建立 |
| 2.1.2 分析结果讨论 |
| 2.2 CNG环向缠绕气瓶爆破压力预测 |
| 2.2.1 CNG环向缠绕气瓶渐进损伤分析流程 |
| 2.2.2 CNG环向缠绕气瓶过载损伤分析 |
| 2.2.3 爆破压力分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 CNG环向缠绕气瓶设计 |
| 3.1 CNG环向缠绕气瓶内胆设计 |
| 3.1.1 钢质无缝气瓶国内外设计标准 |
| 3.1.2 国内外标准设计方法对比 |
| 3.2 CNG环向缠绕气瓶纤维层设计 |
| 3.3 气瓶尺寸设计 |
| 3.3.1 设计参数 |
| 3.3.2 内胆设计计算 |
| 3.3.3 缠绕层设计计算 |
| 3.3.4 设计结果对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 CNG环向缠绕气瓶纤维应力比分析 |
| 4.1 纤维应力比 |
| 4.1.1 材料的弹塑性 |
| 4.1.2 纤维应力比对CNG环向缠绕气瓶性能的影响 |
| 4.1.3 纤维应力比的规定 |
| 4.2 CNG环向缠绕气瓶纤维基体损伤探索 |
| 4.2.1 基体损伤分析方法 |
| 4.2.2 不同纤维应力比下CNG环向缠绕气瓶应力分析 |
| 4.2.3 基于基体损伤的纤维应力比选取 |
| 4.3 CNG环向缠绕气瓶疲劳损伤分析 |
| 4.3.1 疲劳损伤分析方法 |
| 4.3.2 不同纤维应力比下CNG环向缠绕气瓶疲劳性能分析 |
| 4.3.3 基于疲劳破坏的纤维应力比选取 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、复合材料压缩天然气(CNG)气瓶应用研究(下)（论文参考文献）
- [1]复合材料CNG气瓶充气温升的数值模拟[J]. 林玉娟,王志伟,高东. 石油化工设备技术, 2021(05)
- [2]CNG气瓶泄漏爆炸后果危害分析评价[J]. 袁旌杰,陈杰,康立贵,吴胜. 中国特种设备安全, 2020(10)
- [3]基于ACP的复合材料气瓶含缺陷力学性能与渐进损伤研究[D]. 窦丹阳. 浙江大学, 2020(08)
- [4]非金属内胆CNG气瓶结构设计及快充温升研究[D]. 高东. 东北石油大学, 2019(01)
- [5]基于传热过程模糊反演的设备内部缺陷定量识别及实验研究[D]. 王堃. 重庆大学, 2019(01)
- [6]存在内部缺陷的设备传热过程数值分析及实验研究[D]. 方永鹏. 重庆大学, 2019(01)
- [7]CNG复合材料缠绕气瓶的安全分析[J]. 吴庆锋. 科技创新导报, 2018(25)
- [8]一种新型车用轻量化高压复合气瓶的设计与制备[J]. 袁卓伟,吴锋,匡欢,王骏. 玻璃纤维, 2017(06)
- [9]CNG环向缠绕气瓶纤维应力比研究[D]. 柴森. 大连理工大学, 2015(03)
- [10]运用适度原则预防车用CNG气瓶事故[J]. 谭静怡,牛凯远,黄加顺,刘淼,黄卫星. 油气储运, 2014(05)