【技术实现步骤摘要】
一种用于模拟储氢瓶内腔重复加压的实验装置及测试方法
[0001]本专利技术涉及气体贮藏容器
,特别涉及一种用于模拟储氢瓶内腔重复加压的实验装置及测试方法
。
技术介绍
[0002]在高压储氢瓶设计以及制造过程中,为了确保容器的强度达到设计强度,防止容器在正常使用过程中发生破坏,需要对容器进行加压实验
。
根据以往的经验,高压储氢瓶在工作过程中容易发生失效部位位于瓶身中段,因此加压实验的重点评估部位在储氢瓶瓶身中段
。
一般来说加压实验分为循环加压疲劳实验和高压爆裂实验
。
[0003]目前对高压储氢瓶进行循环加压疲劳实验,一般在容器内部装满无腐蚀的高压液体,为了防止容器爆炸产生安全事故,将容器放置在狭窄的测试深井里,然后使用液压装置对容器进行加压,用以模拟容器在工作过程中承受的压力
。
通过液压装置对储氢瓶多次循环加压,用来测试储氢瓶的疲劳性能
。
该方法的优势在于与储氢瓶实际工作环境相近,实验误差较小
。
但该方法也存在许多缺陷,例如实验操作复杂,占地空间大,实验安全性低,测试信号线与传感器仪器均不方便布置,对实验器材和实验场所要求高
。
另外,实验需要完整制造出整个储氢瓶,实验成本高,实验的准备周期长
。
并且无法获取实验全过程中压力变化和试件应变变化的实验数据
。
[0004]对高压储氢瓶进行高压爆裂实验,与循环加压疲劳实验相似,首先在容器内部装满无腐蚀的 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种用于模拟储氢瓶内腔重复加压的实验装置,包括压力机
(1)、
组合式膨胀器
(7)
和数据处理装置,其特征在于,所述压力机
(1)
的输出轴上连接有压头
(8)
,所述压力机
(1)
的承载平台上设有下对中均力板
(2)
,所述下对中均力板
(2)
的上方设置有力传感器
(3)
,所述力传感器
(3)
的顶部设有上对中均力板
(4)
,所述上对中均力板
(4)
的上端面设有支撑环
(5)
,所述组合式膨胀器
(7)
设置在支撑环
(5)
的上端面,所述组合式膨胀器
(7)
的外缘上套设有实验样件
(6)
,所述压头
(8)
自上向下插入至组合式膨胀器
(7)
内,以使组合式膨胀器
(7)
膨胀,所述数据处理装置的通过导线连接至力传感器
(3)
和组合式膨胀器
(7)
上,以收集组合式膨胀器
(7)
和力传感器
(3)
的数据,所述数据处理装置包括计算机
(10)、
光纤光栅传感器
(12)、
光纤解调仪
(11)
和变送仪表
(9)
,所述变送仪表
(9)
通过数据线分别连接计算机
(10)
和力传感器
(3)
,所述光纤光栅传感器
(12)
与实验样件
(6)
的表面连接,所述光纤光栅传感器
(12)
的另一侧通过导线连接至光纤解调仪
(11)
上,所述光纤解调仪
(11)
通过数据线与计算机
(10)
连接
。2.
根据权利要求1所述的一种用于模拟储氢瓶内腔重复加压的实验装置,其特征在于,所述压头
(8)
的呈上大下小的倒圆台形,所述压头
(8)
外表面的母线斜度为
1∶50
‑
1∶2
;所述压头
(8)
内部设有减重孔,所述减重孔的数量不少于1个
。3.
根据权利要求2所述的一种用于模拟储氢瓶内腔重复加压的实验装置,其特征在于,所述实验样件
(6)
包括环形内衬和缠绕在环形内衬表面的碳纤维层,所述碳纤维层的缠绕方式为环向缠绕或螺旋缠绕,以模拟真实的碳纤维复合材料储氢瓶
。4.
根据权利要求3所述的一种用于模拟储氢瓶内腔重复加压的实验装置,其特征在于,所述组合式膨胀器
(7)
包括若干子膨胀体,所述子膨胀体的数量不少于两个,若干所述子膨胀体组合成圆筒状,且若干所述子膨胀阀体之间相互独立设置,所述组合式膨胀器
(7)
的外表面为回转圆柱面,所述组合式膨胀器
(7)
的内表面为回转圆锥面,所述组合式膨胀器
(7)
的内表面和外表面的回转中心轴线重合,相邻两个所述子膨胀体之间的分界面为过回转轴线的平面,所述组合式膨胀器
(7)
的内表面母线斜度与压头
(8)
外表面母线斜度相等
。5.
根据权利要求4所述的一种用于模拟储氢瓶内腔重复加压的实验装置,其特征在于,所述组合式膨胀器
(7)
内锥面大端半径小于压头
(8)
上表面半径,所述组合式膨胀器
(7)
内锥面小...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘繄,宋涵,王博一,谢松,朱云涛,
申请(专利权)人:绍兴市上虞区武汉理工大学高等研究院,
类型:发明
国别省市:
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