本申请涉及高压容器技术领域，具体而言，涉及一种复合材料气瓶复合层有限元网格建模方法，首先获取气瓶内衬几何模型；然后导入有限元仿真软件进行几何编辑和壳单元网格划分；接着分别对封头和筒体处壳单元的厚度、缠绕角度和材料属性进行赋值，对于筒体，壳单元的厚度和缠绕角度各处相同，对于封头，根据壳单元中心点坐标，计算壳单元厚度和缠绕角度；最后，对封头和筒体之间过渡区域的壳单元厚度、缠绕角度和材料属性进行赋值。本申请建立了基于复合材料网格理论的复合材料气瓶复合层有限元网格模型，最大程度地还原复合材料气瓶复合层的几何构造，提高了建模的效率，减小网格建模带来的计算误差，提高了计算精度、降低了计算成本。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及高压容器，具体而言，涉及一种复合材料气瓶复合层有限元网格建模方法。
技术介绍
1、复合材料气瓶仿真分析是进行复合材料气瓶设计的一种重要手段。通过仿真分析可以进行气瓶内衬与复合层结构优化，以及气瓶爆破压力预测，工作特性研究等。
2、复合材料气瓶中复合材料层为各项异性缠绕结构，该结构特点就决定了气瓶筒体和封头处的复合层厚度及缠绕角度分布状态复杂。具体而言，筒体处包括螺旋缠绕和环向缠绕，且各处的复合层厚度和缠绕角度都相同；封头处只进行螺旋缠绕，且沿着封头大径到小径，复合层厚度和缠绕角度呈规律性变化。
3、基于以上结构特点，研究人员提出了基于复合材料网格理论的有限元仿真方法，为复合材料气瓶研究提供了有力工具。在复合材料气瓶复合层有限元网格建模过程中，理论上只需给每个复合材料层网格单元赋予厚度、缠绕角度等参数。然而，由于单元数量较大且复合材料层数较多，建模过程需要进行大量重复性计算及操作，很难高效准确进行建模。一旦修改气瓶结构尺寸、复合材料性能等参数，又需重复进行赋值，不利于开展复合材料气瓶相关研究工作。
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【技术保护点】
1.一种复合材料气瓶复合层有限元网格建模方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的复合材料气瓶复合层有限元网格建模方法，其特征在于，步骤1中，气瓶内衬的几何模型包括：
3.根据权利要求2所述的复合材料气瓶复合层有限元网格建模方法，其特征在于，步骤2中，划分封头和筒体四边形壳单元网格包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的复合材料气瓶复合层有限元网格建模方法，其特征在于，步骤3中，沿着气瓶封头环向，每一列壳单元为一组，每一组壳单元中最小编号的壳单元为代表性壳单元。
5.根据权利要求4所述的复合材料气瓶复合层有限元网格建模方法，...
【技术特征摘要】
1.一种复合材料气瓶复合层有限元网格建模方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的复合材料气瓶复合层有限元网格建模方法，其特征在于，步骤1中，气瓶内衬的几何模型包括：
3.根据权利要求2所述的复合材料气瓶复合层有限元网格建模方法，其特征在于，步骤2中，划分封头和筒体四边形壳单元网格包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的复合材料气瓶复合层有限元网格建模方法，其特征在于，步骤3中，沿着气瓶封头环向，每一列壳单元为一组，每一组壳单元中最小编号的壳单元为代表性壳单元。
5.根据权利要求4所述的复合材料气瓶复合层有限元...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾森东，赵积鹏，王添，马彦龙，杨文博，于斌，李海燕，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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