高壓儲氫氣瓶的案例
庭田科技攜手某新媒體平臺Cadfil軟件助力高壓儲氫氣瓶纖維纏繞技術(shù)
而氫燃料電池汽車的關(guān)鍵部件之一便是高壓儲氫氣瓶，它的技術(shù)水平直接影響著汽車的續(xù)航能力。
1.2 庭田科技與某新媒體平臺的合作
庭田科技作為Cadfil在中國的總代理，始終致力于為國內(nèi)企業(yè)提供最先進的氫能相關(guān)技術(shù)。近期，庭田科技與某新媒體平臺達成合作，共同推廣和普及基于Cadfil軟件的儲氫高壓復(fù)合材料氣瓶纖維纏繞技術(shù)。為了讓更多行業(yè)內(nèi)人士了解并掌握這一技術(shù)，庭田科技將與某新媒體臺共同舉辦線上公開課。
1.3 課程內(nèi)容介紹
庭田科技邀請到了Cadfil軟件專家（高級攻城獅）為大家講解這一技術(shù)。在這次公開課中，Cadfil軟件專家將為大家詳細介紹IV型高壓儲氫氣瓶的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，以及如何利用Cadfil軟件進行氣瓶纖維纏繞仿真。課程內(nèi)容將涵蓋以下幾個方面：
1）IV型高壓儲氫氣瓶的結(jié)構(gòu)與特點
2）纖維纏繞技術(shù)在儲氫氣瓶上的應(yīng)用
3）Cadfil纖維纏繞軟件的功能及應(yīng)用領(lǐng)域
4）基于Cadfil軟件的氣瓶纖維纏繞仿真實例演示
圖一 典型IV型高壓儲氣瓶結(jié)構(gòu)示意圖
1.4 課程收益與合作展望
參與這次線上公開課的企業(yè)和個人將在Cadfil軟件專家的指導(dǎo)下，學(xué)習到實用的纖維纏繞技術(shù)和Cadfil軟件操作技巧，深入了解纖維纏繞技術(shù)在高壓儲氫氣瓶制造中的關(guān)鍵作用，以及如何利用Cadfil軟件進行高效、精確的纏繞仿真，更好地掌握IV型高壓儲氫氣瓶的設(shè)計與制造技巧，這將有助于提高企業(yè)在氫能產(chǎn)業(yè)的競爭力，為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供強大技術(shù)支持。
展開 復(fù)合材料儲氫氣瓶
COMPOSITE 700 BAR-VESSEL FOR ON-BOARD COMPRESSED GASEOUS HYDROGEN STORAGE.pdf
周樹輝 等：高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)形勢分析
圖2 技術(shù)聚焦區(qū)塊圖
將技術(shù)板塊做成趨勢圖，如表2所示，近20年間，“壓力容器，如氣瓶、氣罐、可替換的筒”和“容器或容器裝填排放的零部件”兩個技術(shù)方向的申請專利數(shù)量遠遠領(lǐng)先于其他技術(shù)，故高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)是目前主流的研發(fā)方向，前景廣闊。
表2 技術(shù)申請趨勢
1.2.2 關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)成
從最近5000條專利中提取語義關(guān)鍵詞和主題詞，做成旭日圖，如圖3所示，外層的關(guān)鍵詞是內(nèi)層關(guān)鍵詞的進一步分解
[5]。內(nèi)層主流技術(shù)領(lǐng)域分別為“高壓氫”“壓力容器”“儲氣瓶”“復(fù)合材料”“支撐結(jié)構(gòu)”“壓力傳感器”等；對技術(shù)進行分解，得到外層細分技術(shù)領(lǐng)域分別為“高壓容器”“高壓氣瓶”“密封結(jié)構(gòu)”“碳纖維”“儲氫瓶”等，既是當前研究最熱門的方向，也是行業(yè)重點關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域。了解高壓氣態(tài)儲氫領(lǐng)域內(nèi)比較詳細的技術(shù)聚焦點及細分領(lǐng)域，為知識產(chǎn)權(quán)布局工作提供參考。
展開 高壓氣瓶結(jié)構(gòu)設(shè)計與仿真及試驗研究
摘 要：高壓制冷裝置通過管路給紅外探測器供氣制冷，將探測器元件冷卻至低溫或深低溫，使熱成像系統(tǒng)正常工作。高壓氣瓶為高壓制冷裝置儲存和提供高壓氣體，是高壓制冷裝置的主要組件。詳細闡述了高壓氣瓶的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法并進行不同載荷的仿真試驗，同時根據(jù)拉梅公式對氣瓶的爆破形態(tài)進行理論分析，最后通過瓶體爆破試驗加以驗證。
關(guān)鍵詞：紅外探測技術(shù);制冷氣瓶;拉梅公式;爆破形態(tài);仿真驗證;
0 引言
紅外熱成像制冷技術(shù)是指通過物理或化學(xué)的手段將探測器元件冷卻至低溫或深低溫的技術(shù)[1],其目的一方面能夠保證電子器件與系統(tǒng)功能的正常，提高元器件的靈敏度，另一方面可以屏蔽或減少來自熱成像系統(tǒng)的濾光片、擋板及光學(xué)系統(tǒng)本身帶來的熱噪聲[2]。
高壓制冷裝置是紅外熱成像制冷技術(shù)的一種常用的物理制冷方法，能夠給紅外探測器制冷，低溫環(huán)境可降低紅外探測器的噪聲，提高探測器的靈敏度和分辨率[3]。高壓制冷裝置的主要結(jié)構(gòu)為高壓制冷氣瓶，瓶體內(nèi)部儲存著高壓氣體。
1833年法國巴黎大學(xué)教授G.拉梅(Lame)和克拉伯龍(Clapeyron)根據(jù)彈性理論，推導(dǎo)出了厚壁圓筒在受到內(nèi)外壓強作用時任意半徑處的三向應(yīng)力計算公式，即拉梅公式(Lame formula),為壓力容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)，促進了壓力容器的發(fā)展，使得壓力容器廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)[4]。
高壓容器的可靠性設(shè)計越來越受到人們的重視[5,6,7],在設(shè)計過程中應(yīng)保證結(jié)構(gòu)強度的可靠性與安全性、高壓氣體流通部位的密封性以及氣瓶材料的綜合力學(xué)性能等。
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纖維纏繞復(fù)合材料高壓氣瓶設(shè)計
設(shè)計內(nèi)容:1)進行封頭、容器強度及金屬接嘴的強度設(shè)計;2) 在滿足強度的前提下，以質(zhì)量最輕為目標，進行優(yōu)化設(shè)計;3)采用計 算機模擬氣瓶的承壓性能; 4)其他你認為有益的設(shè)計內(nèi)容。
一文搞懂ANSYS_ACP復(fù)雜實體模型復(fù)合材料纏繞鋪層設(shè)計（Ⅳ型儲氫罐高精度建模及壓力作用分析） ￥99.66
氫氣因其零排放特性而被認為是能源的終極形式，氫燃料電池汽車也以其零排放的特點成為未來汽車的發(fā)展趨勢，用于存儲高壓氫氣的儲氫氣瓶是燃料電池汽車必不可少的關(guān)鍵零部件之一。根據(jù)儲氫罐的結(jié)構(gòu)，它可以分為四種類型。I型儲氫罐是一種金屬氣缸，其重量大、儲存壓力低。II型的特點是在金屬襯套外部增加了環(huán)箍繞組，與I型相比，重量減輕，壓力增加。III型在金屬襯套周圍完全包裹碳纖維，并進一步加強圓頂部分，減輕重量，從而獲得更大的承壓能力。IV型和III型的區(qū)別在于，IV型儲氫罐中使用了塑料襯套，再次降低了成本和重量，其氫氣儲存壓力可高達70MPa。
ANSYS ACP是一款專用的復(fù)合材料前后處理工具，在前處理鋪層信息定義和后處理結(jié)果查看環(huán)節(jié)中都有著簡潔高效和人性化的設(shè)置操作，但限于儲氫罐的幾何模型復(fù)雜、鋪層角度多變、圓頂處不規(guī)則加厚等特點，其實體模型的復(fù)材纏繞鋪層設(shè)置較有難度，本文旨在基于ANSYS Workbench平臺建立等比例、高精度的Ⅳ型儲氫罐復(fù)合材料實體模型，并將其與Static Structural聯(lián)合使用以分析其在60MPa壓力作用下的變形、應(yīng)力、應(yīng)變等信息。其中詳述了ANSYS ACP在復(fù)合材料鋪層設(shè)計中的操作流程及變角度、變厚度、實體貼合碳纖維鋪層等內(nèi)容，為Step by Step可復(fù)現(xiàn)教程文檔，借助此過程可掌握復(fù)雜實體模型的復(fù)材鋪層設(shè)計技術(shù)，另外本文所采用的儲氫罐模型來源于真實Ⅳ型儲氫罐模型，亦可為儲氫罐設(shè)計應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
付費文件包含完整仿真流程文件一套、所使用的全部幾何文件和軟件逐步操作教程文檔一個。教程文檔十分詳細，共計51頁、7000余字，用戶可根據(jù)教程文檔進行學(xué)習以及逐步操作實現(xiàn)對Ⅳ型儲氫罐碳纖維復(fù)合材料的鋪層設(shè)計與仿真。
文檔教程收獲：
掌握ACP變角度、變厚度的復(fù)雜形狀實體復(fù)合材料纏繞鋪層設(shè)計技術(shù)。
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