一种碳纤维缠绕周向外波纹压力容器筒节结构及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种碳纤维缠绕周向外波纹压力容器筒节结构及制备方法，将金属周向外波纹筒节内衬与复合材料层相结合，其中周向外波纹增加了内衬强度的同时，碳纤维环氧树脂复合材料层进一步的增加了总体的承载能力。金属周向外波纹筒节内衬采用轧制方法一体成型，加工过程便捷高效；碳纤维环氧树脂复合材料层采用纤维缠绕技术，将碳纤维环氧树脂缠绕在内衬外波纹壁上；最后进行碳纤维缠绕层的固化成型。所形成的碳纤维缠绕周向外波纹压力容器筒节结构，具有较轻的重量、较高的承载能力、以及良好的耐疲劳性等特点。的耐疲劳性等特点。的耐疲劳性等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维缠绕周向外波纹压力容器筒节结构及制备方法


[0001]本专利技术涉及储氢压力容器
，尤其涉及一种碳纤维缠绕周向外波纹压力容器筒节结构及制备方法。

技术介绍

[0002]氢能作为来源广泛、利用高效、清洁环保的二次能源，是全球新能源研究的重要方向。随着氢能的广泛研究，储氢压力容器也得到了相应的发展。
[0003]目前国内市场中较为常见的储氢压力容器主要为单层储氢压力容器，其一般采用低合金高强钢无缝钢管制造，且结构多为等壁厚圆筒式结构。由于高压氢气储量大、充放频繁且易导致氢脆，易发生泄露和爆炸的危险，因此为满足高压多变的工作环境，储氢容器的壁厚参数通常设计的较大，但同时也加重了整体结构的重量。
[0004]为此有必要设计一种复合材料储氢压力容器，要求其具有提高临界载荷的能力，同时有着较轻的整体重量。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种碳纤维缠绕周向外波纹压力容器筒节结构，能够有效提高金属压力容器的临界破坏载荷，同时降低结构整体的重量。r/>[0006]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维缠绕周向外波纹压力容器筒节结构，其特征在于：所述筒节结构包括金属周向外波纹筒节内衬和缠绕在金属周向外波纹筒节内衬外波纹上一定厚度的碳纤维环氧树脂复合材料层。2.根据权利要求1所述的一种碳纤维缠绕周向外波纹压力容器筒节结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、金属周向外波纹筒节内衬轧制成型；S2、金属周向外波纹筒节内衬内外表面预处理；S3、碳纤维缠绕金属周向外波纹筒节内衬，形成碳纤维环氧树脂复合材料层；S4，碳纤维环氧树脂复合材料层固化成型。3.根据权利要求2所述的一种碳纤维缠绕周向外波纹压力容器筒节结构的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述金属周向外波纹筒节内衬轧制成型的过程所用到的轧机为特制波纹轧机，其驱动辊为波纹辊，芯辊为圆柱辊。4.根据权利要求2所述的一种碳纤维缠绕周向外波纹压力容器筒节结构的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述金属周向外波纹筒节内衬的波纹形貌函数为余弦函数：y＝A cos(2πx/T)式中：A为函数幅值；T为函数周期。所述形貌函数，其参数的幅值A应小于或等于金属周向外波纹筒节内衬的平均厚度，且筒节内衬的长度应为其函数周期T的整数倍。5.根据权利要求2所述的一种碳纤维缠绕周向外波纹压力容器筒节结构的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建亮，吴润泽，单存尧，齐铭方，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：