复合材料CNG气瓶的结构设计与研究
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汽 车 工 业 推 广 压 缩 天 然 气 （ ＮＧ） 料 ， 给 Ｃ 燃 这
维 缠绕 层 的影 响 ， 建立 了 固化 过 程 中树 脂 的 流动 模
Βιβλιοθήκη Baidu
复合材料压力容器带来 了新机遇 。随着天然气汽车
型， 并根据复合材料特有 的性质建立了合理的气瓶 模型。南京航空航天大学对全复合材料气瓶做了市 的发展 ， 复合材料 Ｃ Ｇ气瓶应运 而生。复合材 料 Ｎ 在技术可行性分析方面提 出全复合材料气 Ｃ Ｇ气瓶在汽车运行节能上更具有优势 ， Ｎ 同时其在 场考察 ， 受到撞击或高速 冲击而发生破坏时 ¨， 不会产生具 瓶 的关键 技 术是疲 劳设 计技 术 和制造 技术 。北 京玻 有危险 眭的碎片 ， 从而降低或避免了对人员和车辆 璃钢研究院将全复合材料气瓶内胆采用变壁厚的设 的损害。近年来 ， 随着复合材料原材料成本的降低 ， 成 型工艺的不断改进 ， 得复合材料 Ｃ Ｇ气瓶 在 使 Ｎ 国内外广受青 睐， 尤其在轿车和轻型轿车上 的应用 极 具竞 争力 。
第４卷， １ ０ 第 期
２１ ０ ２年 １月
工
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入 力量开发复合材料 Ｃ ＮＧ 气 瓶 ， 美 国著 名 的 火 如 箭 及 纤 维缠 绕 壳 体公 司 Ｔ ｉｋ ｌ美 国 Ｂ ｕ ｓ ｃ ｈｏ ｏ、 ｒｎｗｉｋ军
外玻璃纤维缠绕气瓶上。“ 天洁公 司” 依托航 天用 独立研发 了全复 相 比而言， 国内对 车用复合材料 Ｃ Ｇ气瓶使 固体火箭发动机 的纤维缠绕技术 ， Ｎ 用 安全性 的研究较少 ， 哈尔滨工业 大学下属的 合材料气瓶 。除此之外 ， 北京科泰克科技有 限责任
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速 发展 。
复合材料研究所 ， 在气瓶复合材料层的黏弹性结构
１ 复合材 料 Ｃ ＮＧ 气 瓶 的国 内外发 展情 况
计， 使气瓶结构更加合理。２ ０ 年哈尔滨玻璃钢研 ０８
究院成功研 制复合材料 Ｃ Ｇ气瓶 ， Ｎ 解决了 Ｃ Ｇ气 Ｎ 瓶壳体预紧压力设计和树脂配方设计等关键技术 ， 建立了力学计算模型 ， 确定 了纤维缠绕角度、 铺层结 构的工艺参数 Ｊ 。
国内较著 名 的复合材料气瓶生产厂家也对全 国外复合 材料 Ｃ Ｇ气瓶 的研制 已有 ２ 几 年 Ｎ Ｏ 的历史 ， 一些技术力量雄厚的纤维缠绕大公 司已投 复合材料气瓶进行 了大量研究 ， 发展较快 的有北京 天海工业有 限公 司 、 重庆益峰高压容器有 限公 司、 西安天 洁航 天科 技有限公司。天海工业有 限公 司 现 工企业等 ， 这些公 司利用 自身的缠绕设备 、 技术 ， 人 从美 国引进 了纤维缠绕气瓶及呼吸气瓶生产线 ， 才 及 军 工 生 产 方 面 的经 验 和优 势 ， 图 占有一 席 之 在 国内市面上所用的复合材料缠绕气瓶大多是 “ 试 天 的产 品 。“ 峰公 司 ” 益 主要 将产 品定 位在 铝 内胆 地， 这无疑将推 动复合材料 Ｃ Ｇ气瓶 制造技术快 海 ” Ｎ
复合材料 Ｃ ＮＧ气 瓶 的结构 设计 与研 究
高龙 士， 冯刚
（ 浙江工业职业技术学 院， 浙江绍兴 ３２０ ） １０ ０
摘要 ： 绍 了复合材料压 缩天然 气（ ＮＧ） 介 Ｃ 气瓶 的国 内外发展情 况 ， 车用复合材料 Ｃ 对 ＮＧ气瓶 的基本结构及主
要制造 工艺进行 了研 究 ， 阐述 了复合材料 Ｃ ＮＧ气瓶的安全 问题及发展趋 势。 关键词 ： 复合材料 ； ＮＧ 气瓶 ； Ｃ 结构 ； 制造 工艺 中图分类号 ： Ｂ ３ Ｔ ３３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ０ １３ ３ （０ ２０ －０ ７０ １０ －５ ９２ １）１０ ４ －４
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汽 车 工 业 推 广 压 缩 天 然 气 （ ＮＧ） 料 ， 给 Ｃ 燃 这
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复合材料压力容器带来 了新机遇 。随着天然气汽车
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第４卷， １ ０ 第 期
２１ ０ ２年 １月
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入 力量开发复合材料 Ｃ ＮＧ 气 瓶 ， 美 国著 名 的 火 如 箭 及 纤 维缠 绕 壳 体公 司 Ｔ ｉｋ ｌ美 国 Ｂ ｕ ｓ ｃ ｈｏ ｏ、 ｒｎｗｉｋ军
外玻璃纤维缠绕气瓶上。“ 天洁公 司” 依托航 天用 独立研发 了全复 相 比而言， 国内对 车用复合材料 Ｃ Ｇ气瓶使 固体火箭发动机 的纤维缠绕技术 ， Ｎ 用 安全性 的研究较少 ， 哈尔滨工业 大学下属的 合材料气瓶 。除此之外 ， 北京科泰克科技有 限责任
Ｓ ｒ ｃ ｕｒ ｓｇｎ ａｎ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｎ ＣＮＧ ｔ ｕ ｔ ｅＤｅ ｉ ｄ ｓ ａ ｃ ｏ Ｃｏｍｐｏ ｉｅＣｙｌｎ ｒ ｓｔ ｉ ｄｅ ｓ
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复合材料研究所 ， 在气瓶复合材料层的黏弹性结构
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究院成功研 制复合材料 Ｃ Ｇ气瓶 ， Ｎ 解决了 Ｃ Ｇ气 Ｎ 瓶壳体预紧压力设计和树脂配方设计等关键技术 ， 建立了力学计算模型 ， 确定 了纤维缠绕角度、 铺层结 构的工艺参数 Ｊ 。
国内较著 名 的复合材料气瓶生产厂家也对全 国外复合 材料 Ｃ Ｇ气瓶 的研制 已有 ２ 几 年 Ｎ Ｏ 的历史 ， 一些技术力量雄厚的纤维缠绕大公 司已投 复合材料气瓶进行 了大量研究 ， 发展较快 的有北京 天海工业有 限公 司 、 重庆益峰高压容器有 限公 司、 西安天 洁航 天科 技有限公司。天海工业有 限公 司 现 工企业等 ， 这些公 司利用 自身的缠绕设备 、 技术 ， 人 从美 国引进 了纤维缠绕气瓶及呼吸气瓶生产线 ， 才 及 军 工 生 产 方 面 的经 验 和优 势 ， 图 占有一 席 之 在 国内市面上所用的复合材料缠绕气瓶大多是 “ 试 天 的产 品 。“ 峰公 司 ” 益 主要 将产 品定 位在 铝 内胆 地， 这无疑将推 动复合材料 Ｃ Ｇ气瓶 制造技术快 海 ” Ｎ
复合材料 Ｃ ＮＧ气 瓶 的结构 设计 与研 究
高龙 士， 冯刚
（ 浙江工业职业技术学 院， 浙江绍兴 ３２０ ） １０ ０
摘要 ： 绍 了复合材料压 缩天然 气（ ＮＧ） 介 Ｃ 气瓶 的国 内外发展情 况 ， 车用复合材料 Ｃ 对 ＮＧ气瓶 的基本结构及主
要制造 工艺进行 了研 究 ， 阐述 了复合材料 Ｃ ＮＧ气瓶的安全 问题及发展趋 势。 关键词 ： 复合材料 ； ＮＧ 气瓶 ； Ｃ 结构 ； 制造 工艺 中图分类号 ： Ｂ ３ Ｔ ３３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ０ １３ ３ （０ ２０ －０ ７０ １０ －５ ９２ １）１０ ４ －４