高壓容器的案例
美國SSLC公司推出適用于低溫工況的全復合材料高壓容器
Scorpius Space Launch Company (SSLC) 公司宣布向市場上推出了一款結合其防晃動擋板技術創新，適用于低溫工況的全復合材料高壓儲罐。
SSLC 公司在結構復雜的V型壓力容器領域擁有10年以上的生產技術經驗和領先優勢，向超過25家航空航天用戶交付了100多個品牌為 PRESSURMAXX 的高壓容器。SSLC公司現在向市場推出一款新型火箭推進劑燃料儲罐，在儲罐內壁上設有碳纖維材質的液體晃動擋板，以擴大公司輕型產品系列的應用范圍。今年夏天起開始向小型火箭市場交付該類產品，使火箭推進劑燃料儲罐可設計為主要承重構件。
PRESSURMAXX 產品系列包含可承受高達數千psi壓力的高壓容器。設計兼容所有航空航天領域所用到的普通液體與氣體種類，工作溫度范圍自-160℃~77℃ 。
2010年SSLC公司參與了一項航天器項目的液體晃動阻尼系統的研發和測試，系統采用了靈活防晃動擋板設計用來穩定航天器的轉向系統。該設計現已成功實現在火箭推進劑燃料儲罐上的商業化應用。
燃料儲罐采用SSLC公司專有的Sappire77低溫樹脂系統和碳纖維材料制成。不含金屬、無緊固件、無需焊接或其他密封劑。產品具有質輕、堅固、高性能和低成本等多種優勢。
SSLC公司的首席執行官Markus Rufer表示：“這款具備多種優異性能的產品，非常引人矚目，可完美應用于快速發展中的小型衛星發射市場的運載火箭上”
環氧樹脂https://www.hongyantu.com/index.php?r=good%2Findex&cd=10&cd2=1002&page=4
展開 【CAE案例】壓力容器在高溫高壓下的熱力學耦合分析
01 案例介紹
壓力容器的應用領域十分廣泛，諸如能源，石油化工等行業。因此，壓力容器的市場也十分巨大。據統計，我國在2016年壓力容器的市場份額高達1081.56億元。然而，由于其應用場景多為易燃易爆物品的儲存，因此其常常伴隨泄露、爆炸、開裂等風險，尤其是作為某些特殊設備時，如核能設備，這類風險會伴隨嚴重的事故。因此，在其設計階段需要對其做熱力學的分析。
本案例對某壓力容器的裂紋做了瞬態的熱力學耦合分析。本案例所采用的容器為軸對稱的圓柱體，因此可以將該圖形簡化成二維平面。案例的內壁上有一層包層來保護金屬底座。在此計算中，容器遇到冷沖擊，在包層和金屬層的邊界處出現裂紋。本案例將計算這種瞬態下容器的溫度場和應力場。
02 問題描述
本案例主要模擬了存在裂紋的壓力容器在受熱和內部壓力的情況下，熱傳遞的情況，以及裂紋演變的情況。
特殊的是，根據壓力容器的結構，其內部與熱源接觸的部分為包層（圖1），外部為結構鋼（圖2），因此，在分析此類特殊結構時需要將兩種材料分開定義。
此外，本次仿真最終會給出壓力容器從室溫到受熱升溫的整個過程，因此材料的力學性能，如楊氏模量E，容積熱容量ρcp會隨溫度變化。
在通用結構仿真軟件中，可以通過定義Function的形式定義不同溫度下材料的力學性能。在分析受力部分時，需要考慮壓力容器受熱對其力學性能產生的影響，因此需要使用熱力耦合的方式進行計算。
展開 【CAE案例】壓力容器在高溫高壓下的熱力學耦合分析
01 案例介紹
壓力容器的應用領域十分廣泛，諸如能源，石油化工等行業。因此，壓力容器的市場也十分巨大。據統計，我國在2016年壓力容器的市場份額高達1081.56億元。然而，由于其應用場景多為易燃易爆物品的儲存，因此其常常伴隨泄露、爆炸、開裂等風險，尤其是作為某些特殊設備時，如核能設備，這類風險會伴隨嚴重的事故。因此，在其設計階段需要對其做熱力學的分析。
本案例對某壓力容器的裂紋做了瞬態的熱力學耦合分析。本案例所采用的容器為軸對稱的圓柱體，因此可以將該圖形簡化成二維平面。案例的內壁上有一層包層來保護金屬底座。在此計算中，容器遇到冷沖擊，在包層和金屬層的邊界處出現裂紋。本案例將計算這種瞬態下容器的溫度場和應力場。
02 問題描述
本案例主要模擬了存在裂紋的壓力容器在受熱和內部壓力的情況下，熱傳遞的情況，以及裂紋演變的情況。
特殊的是，根據壓力容器的結構，其內部與熱源接觸的部分為包層（圖1），外部為結構鋼（圖2），因此，在分析此類特殊結構時需要將兩種材料分開定義。
此外，本次仿真最終會給出壓力容器從室溫到受熱升溫的整個過程，因此材料的力學性能，如楊氏模量E，容積熱容量ρcp會隨溫度變化。
在通用結構仿真軟件中，可以通過定義Function的形式定義不同溫度下材料的力學性能。在分析受力部分時，需要考慮壓力容器受熱對其力學性能產生的影響，因此需要使用熱力耦合的方式進行計算。
本案例材料受熱的物理參數呈非線性變化，熱源也呈非線性，模擬了0到8000秒過程中的溫度變化（7到50攝氏度）。在第51秒時突然加入50攝氏度的熱源。此外，容器受到內部壓力和Y軸正方向的拉力,初始壓力為1.188MPa，到20秒時壓力達到最大，為19.188MPa，并呈非線性增長。Y方向的拉力從初始的5.45MPa，在20秒內增長至88.09MPa，也呈非線性增長。
展開 碳纖維將占據美國高性能復合材料市場份額的85%
展望未來，高性能復合材料的需求在航空航天領域的應用將平穩增長，在風能和高壓容器領域的應用也將逐漸發展。雖然風能和高壓容器的規模較小，但是增速較快。高成本和勞動密集型的生產方法將會繼續阻礙高性能復合材料往更高體量和價格敏感的市場擴展。
航空航天仍是主市場 壓力容器應用增長最快
到2020年，航空航天將仍然是高性能復合材料的領先市場。壓力容器則將會是增長最快的應用領域，高性能復合材料將繼續獲得壓力容器(用于存儲高壓氣體的容器)的市場份額。
雖然汽車市場發展迅猛，但是高性能復合材料在汽車中的廣泛應用仍需時日，因為碳纖維復合材料的加工成本昂貴、耗時較長，難以快速應用在消費類車輛的生產中。
風能市場預計將快速增長。最近的稅收信用擴張將穩定這個歷史上動蕩的市場，隨著制造商需要生產更長的渦輪葉片，碳纖維將能有效實現渦輪葉片的輕量化。
由于美國聯邦政府的國防開支在未來今年內都將低于GDP的增速，因此碳纖維在國防和安全領域的增長將保持平均水平。體育用品市場由于日漸成熟，也只會看到邊際收益。
碳纖維將占據85%的復合材料市場份額
到2020年，碳纖維將占據最大的復合材料市場份額，將達85%，并且由于其價格不斷下降，性能不能提升，應用領域也會越加廣泛。
芳綸復合材料緊隨其后，在工業方面的應用也將逐漸增加。低成本的玻纖復合材料則將以低于平均水平的速度發展，超過其他那些在軍事飛機應用領域以外發展速度緩慢的纖維基復合材料。
高透明水晶樹脂https://www.hongyantu.com/index.php?r=landing/index&id=szjgb
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壓力容器基本結構及制造過程
但當容器較長時，由于鋼板幅面尺寸的限制，就需要先用鋼板卷焊成若干段筒體 (某一段筒體稱為一個筒節)，再由兩個或兩個以上筒節組焊成所需長度的筒體。筒節與筒節 之間、筒體與端部封頭之間的連接焊縫，由于其方向與筒體軸向垂直，因此稱為環向焊縫，簡稱環焊縫。
圓筒按其結構可分為單層式和組合式兩大類。
1、單層式筒體
筒體的器壁在厚度方向是由一整體材料所構成，也就是器壁只有一層 (為防止內部介質腐蝕,襯上的防腐層不包括在內)。單層筒體按制造方式又可分為單層卷焊式、整體鍛造式、鍛焊式、非焊接瓶式等幾種。
其中單層卷焊式結構是目前制造和使用最多的一種筒體形式，它采用鋼板在大型卷板機上卷成圓筒，經焊接縱焊縫成為筒節，然后與封頭或端部法蘭組裝焊接成容器，圖1-1所示筒體即為單層卷焊式結構。
而整體鍛造式結構是最早采用的筒體形式，制造時筒體與法蘭可整鍛為一體或用螺紋連接，整個筒身沒有焊縫。焊接技術發展后出現了分段鍛造，然后焊接拼合成整體的鍛焊式筒體。
非焊接瓶式筒體主要有兩種制造方法：一種是由優質無縫鋼管通過兩端熱旋壓收口制成；另一種是鋼錠沖壓后再經過熱旋壓收口。通常，整體鍛造式和鍛焊式筒體主要用于高壓和超高壓容器中，而非焊接瓶式筒體常用于制造非焊接大容積瓶式壓力容器。
圖1-1壓力容器的總體結構
整體鍛造式筒體的材料金相組織致密，強度高，因而質量較好，特別適合于焊接性能較差的高強度鋼所制造的超高壓容器。但制造時需要非常大的冶煉、鍛壓和機加工設備，材料消耗量大，鋼材利用率低(僅為26%~29%)，機械加工量大，故一般只用于內徑?300~ 800mm、長度不超過12m 的小型超高壓容器,如聚乙烯反應釜、人造水晶釜等。
2、組合式筒體
筒體的器壁在厚度方向是由兩層或兩層以上互不連續的材料構成。
展開 壓力容器專題 | 筒體封頭連接區域分析
案例來源：余偉煒和高炳軍老師的著作《ANSYS在機械與化工裝備中的應用》是ANSYS經典界面在壓力容器行業應用的經典教材。近些年，Workbench界面已經成為主流，ANSYS經典界面式微，可以說已經過時。但該書的行業知識并不過時，因此采用Workbench界面復現書中的案例，頗具價值！
問題描述
某高壓容器設計壓力P=16MPa，設計溫度T=200℃，材料為16MnR。筒體內徑R1=775，壁厚t1=100mm；封頭內徑R2=800m，厚度t2=48mm。筒體削邊長度L=95mm，試對該高壓容器筒體與封頭的連接區進行應力分析。
1、幾何模型
幾何模型如下圖所示，軸對稱模型：
2、材料參數
材料參數如下圖所示，線彈性分析：
3、網格模型
網格模型如下圖所示，網格均勻整齊，符合壓力容器行業的網格習慣：
4、邊界條件
邊界條件如下圖所示，包含內壓，位移約束等：
5、分析結果
應力強度如下圖所示：
線性化應力如下圖所示：
6、思考與展望
注意應力最大位置為應力奇異位置（幾何突變）。
隨著網格細化，應力強度無限增大，應力線性化后，表現為峰值應力無限增大。
文章來源于南京安世亞太 ，作者邁力特力
展開 軍標企業也做第三代半導體？
據介紹，川西機器公司始建于1965年，2007年完成了公司制改制，目前是中航工業機載系統有限公司的全資子公司，是國內從事超高壓技術研發和等靜壓裝備的專業制造廠家。
該公司產品廣泛應用于航空、航天、核工業等重點國防領域和高新技術領域，而且通過了國標、國軍標質量體系認證，取得了超高壓容器設計許可證和超高壓容器制造許可證，具備武器裝備科研生產單位二級保密認證資格。
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又一企業量產8寸SiC，全球已有7家
展開 高壓氣瓶結構設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構設計方法并進行不同載荷的仿真試驗，同時根據拉梅公式對氣瓶的爆破形態進行理論分析，最后通過瓶體爆破試驗加以驗證。
關鍵詞：紅外探測技術;制冷氣瓶;拉梅公式;爆破形態;仿真驗證;
0 引言
紅外熱成像制冷技術是指通過物理或化學的手段將探測器元件冷卻至低溫或深低溫的技術[1],其目的一方面能夠保證電子器件與系統功能的正常，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的濾光片、擋板及光學系統本身帶來的熱噪聲[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構為高壓制冷氣瓶，瓶體內部儲存著高壓氣體。
1833年法國巴黎大學教授G.拉梅(Lame)和克拉伯龍(Clapeyron)根據彈性理論，推導出了厚壁圓筒在受到內外壓強作用時任意半徑處的三向應力計算公式，即拉梅公式(Lame formula),為壓力容器的結構設計提供了理論基礎，促進了壓力容器的發展，使得壓力容器廣泛應用于各個行業[4]。
高壓容器的可靠性設計越來越受到人們的重視[5,6,7],在設計過程中應保證結構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性能等。
展開 沖壓件變薄拉伸的特點和方法簡介
變薄拉伸也是在拉伸工藝中比較常見的工藝，一般用來制造壁部與底部厚度不等而高度很大的工作，例如高壓容器，高壓鍋等，或用于多層電容等的薄壁管狀毛坯。變薄拉伸是在室溫下進行的。
常用于變薄拉伸的材料有：銅，無氧銅，磷青銅，鋁，鋁合金，低碳鋼，不銹鋼等。
1，變薄拉伸的特點：
（1） 凹、凸模之間的間隙小于毛坯的厚度，而毛坯的直壁部分在通過間隙時受壓，產生明顯的變薄現象，而使側壁高度增加，故稱變薄拉伸。
（2）變薄拉伸件質量高，壁厚比較均勻，壁厚偏差在±0.01mm以內，表面粗糙度Ra值在0.2um以下。并且由于兩向受壓，晶粒細密，提高了強度。
（3）變薄拉伸件的殘余應力較大，有的甚至存放期間出現開裂的現象，采用低溫回火就能消去這一現象。
（4）沒有起皺問題（與不變薄拉伸相比），不需要壓邊裝置。
2，變薄拉伸有兩種方法：
（1）壁厚變薄，內徑也縮小——-變形和應力比較復雜，工件容易破裂，通常不采用。
（2）壁厚變薄，內徑并不明顯縮小——是比較常用的方法。
展開 壓力容器ansys優化設計
本書全面系統地反映了最優化技術在壓力容器設計中的研究和應用成果。內容包括：最優化設計的數學基礎、一維搜索的最優化方法、多維無約束的最優化方法、多維約束最優化方法、壓力容器優化設計的特點與方法、中低壓容器的優化設計、壓力儲罐的優化設計、外壓容器的優化設計、高壓容器的優化設計、多層壓力容器的優化設計、法蘭和封頭的優化設計。本書注意優化設計概念的解釋和方法的介紹，盡量避免繁雜的理論論證和數學推演，列舉了壓力容器的主要結構和部件的優化設計實例，實用性強，便于讀者參考借鑒。
壓力容器優化設計.rar
展開 不同的彎曲沖壓件彎曲工序有什么不同?
彎曲成形廣泛應用于制造高壓容器、 鍋爐汽包、船體的鋼板及骨肋、各種器皿、儀器儀表構件以及箱柜鑲條等。
材料彎曲時，其變形區內各部分的應力狀態有所不同。橫斷面中間不變形的部分稱為中性層。中性層以外的金屬受拉應力作用，產生伸長變形。中性層以內的金屬受壓應力作用，產生壓縮變形。由于中性層兩側金屬的應力和應變方向相反，當載荷卸去后，中性層兩側金屬的彈性變形回復方向相反，引起不同程度的彈復。雖然彎曲變形僅限于材料的局部區域，但彈復作用卻會影響彎曲件的精度。彈復的影響因素很多，而這些因素難以控制，由彈復引起的彎曲件精度問題，一直是彎曲成形生產的關鍵。
（1）對于形狀簡單的彎曲沖壓件，如V形、U形、L形、Z形等，可以采用一次彎曲成形。對于形狀復雜的彎曲件，一般需要采用多次彎曲成形
（2）對多角彎曲沖壓件，因變形會影響彎曲件的形狀精度，因此，一般應先彎外角，后彎內角。前次彎曲要給后次彎曲留出可靠的定位，并保證后次彎曲不破壞前次彎曲的形狀；
（3）結構不對稱彎曲件，彎曲時毛坯容易發生偏移，應盡可能采用成對彎曲后再切開的工藝方法，
彎曲件的彎曲次數和工序安排必須根據工件形狀的復雜程度、材料的性能、精度要求的高低以及生產批量的大小等進行綜合考慮。合理的彎曲工序可以減少彎曲次數、簡化模具結構、提高工件質量和勞動生產率。
文章推薦：設計拉深五金沖壓件應該要注意哪些問題？
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碳纖維資訊：國產碳纖維突破大束絲瓶頸！
在傳統能源和新能源領域，該公司將開發生產通用級、低成本大絲束、高強高模量級碳纖維原料，重點應用到：
油田（抽油桿、抽油套管、部件等）；
常壓及高壓容器（高壓CNG瓶、車載CNG罐，儲氫氣瓶，壓縮空氣瓶等）；
加油站雙層罐、車載罐，石化管道修復加固（各種材質、工況的廠區管道，長輸原油管線等）；
大容量風電葉片等；
在軌道交通、新能源汽車、民用航空、風電等高端領域，實現商業應用或產業化示范應用。
目前，上海石化已與海上風電、大型風電、汽車行業等相關項目展開合作意向。
碳纖維布https://www.hongyantu.com/index.php?r=new%2Fview&id=2659
展開 玻璃鋼的種類及屬性（詳解）
因此，在航空、火箭、宇宙飛行器、高壓容器以及在其他需要減輕自重的制品應用中，都具有卓越成效。某些環氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強度均能達到400Mpa以上。 3)、電性能好。是優良的絕緣材料，用來制造絕緣體。高頻下仍能保護良好介電性。微波透過性良好，已廣泛用于雷達天線罩。
4)、熱性能良好。FRP熱導率低，室溫下為1.25~1.67kJ/(m·h·K)，只有金屬的1/100~1/1000，是優良的絕熱材料。在瞬時超高溫情況下，是理想的熱防護和耐燒蝕材料，能保護宇宙飛行器在2000℃以上承受高速氣流的沖刷。
5)、靈活性好。可以根據需要，靈活地設計出各種結構產品，來滿足使用要求，可以使產品有很好的整體性。可以充分選擇材料來滿足產品的性能。
由玻璃鋼變換而成的玻璃鋼結構產品性能各異，種類繁多，目前遍及我們生活的各個角落，正發揮著不可替代的作用！
大理石表面涂層樹脂https://www.hongyantu.com/index.php?r=landing/index&id=nmsz
展開 碳纖維資訊：國產碳纖維突破大束絲瓶頸！
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目前，上海石化已與海上風電、大型風電、汽車行業等相關項目展開合作意向。
國產碳纖維突破大束絲瓶頸！
在傳統能源和新能源領域，該公司將開發生產通用級、低成本大絲束、高強高模量級碳纖維原料，重點應用到：
★油田（抽油桿、抽油套管、部件等）；
★常壓及高壓容器（高壓CNG瓶、車載CNG罐，儲氫氣瓶，壓縮空氣瓶等）；
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★在軌道交通、新能源汽車、民用航空、風電等高端領域，實現商業應用或產業化示范應用。
目前，上海石化已與海上風電、大型風電、汽車行業等相關項目展開合作意向。
來源：上海石化
