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龍圖騰網(wǎng)獲悉中國石油大學(xué)(華東)申請的專利塑料內(nèi)膽高壓儲氫氣瓶纖維纏繞鋪層的優(yōu)化設(shè)計方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN116428501B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-09發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202310245410.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：F17C1/16；該發(fā)明授權(quán)塑料內(nèi)膽高壓儲氫氣瓶纖維纏繞鋪層的優(yōu)化設(shè)計方法是由蔣文春;張倩;王炳英;白江坤;閆九澎;王鼎;杜洋;羅云設(shè)計研發(fā)完成，并于2023-03-15向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本塑料內(nèi)膽高壓儲氫氣瓶纖維纏繞鋪層的優(yōu)化設(shè)計方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明屬于塑料內(nèi)膽高壓儲氫氣瓶可靠性設(shè)計與計算領(lǐng)域，具體公開了一種塑料內(nèi)膽高壓儲氫氣瓶纖維纏繞鋪層的優(yōu)化設(shè)計方法。所述高壓儲氫氣瓶由塑料內(nèi)膽及纏繞在塑料內(nèi)膽外的復(fù)合材料鋪層組成，所述復(fù)合材料鋪層包括環(huán)向纏繞層和螺旋纏繞層。本發(fā)明在充分揭示復(fù)合材料鋪層纏繞參數(shù)對氣瓶承載能力影響規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過螺旋纏繞角度、螺旋纏繞層數(shù)、環(huán)向纏繞層數(shù)和螺旋纏繞層與環(huán)向纏繞層順序的調(diào)整與優(yōu)化，使塑料內(nèi)膽高壓儲氫氣瓶的承載能力更好、纖維用量更少，達到優(yōu)化和輕量化的目的，實現(xiàn)高壓儲氫氣瓶可靠性的提高及制造成本的降低。

本發(fā)明授權(quán)塑料內(nèi)膽高壓儲氫氣瓶纖維纏繞鋪層的優(yōu)化設(shè)計方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種塑料內(nèi)膽高壓儲氫氣瓶纖維纏繞鋪層的優(yōu)化設(shè)計方法，應(yīng)用于高壓儲氫氣瓶，所述高壓儲氫氣瓶由塑料內(nèi)膽及纏繞在塑料內(nèi)膽外的復(fù)合材料鋪層組成，所述復(fù)合材料鋪層包括環(huán)向纏繞層和螺旋纏繞層，其特征在于，包括以下步驟： S1、環(huán)向纏繞層數(shù)對高壓儲氫氣瓶承載能力的影響規(guī)律研究； 采用ABAQUS軟件進行環(huán)向纏繞層建模，設(shè)計i組模型，每組模型的環(huán)向纏繞層數(shù)為i·n； 添加周期性邊界條件，并在模型端部施加固定約束防止剛性位移； 計算輸出每組模型的環(huán)向纏繞層纖維方向最大應(yīng)力和垂直纖維方向最大應(yīng)力，分別分析纖維方向最大應(yīng)力和垂直纖維方向最大應(yīng)力隨環(huán)向纏繞層數(shù)增加的變化規(guī)律； S2、螺旋纏繞層數(shù)對高壓儲氫氣瓶承載能力的影響規(guī)律研究； 采用ABAQUS軟件進行塑料內(nèi)膽及螺旋纏繞層建模，設(shè)置一定的螺旋纏繞角度θ，設(shè)計k組模型，每組模型的螺旋纏繞層數(shù)為k·l； 將塑料內(nèi)膽的外表面與螺旋纏繞層的內(nèi)表面進行綁定設(shè)置，添加周期性邊界條件，并在模型端部施加固定約束防止剛性位移，施加一定的內(nèi)壓值p進行計算，計算輸出每組模型的螺旋纏繞層纖維方向最大應(yīng)力和垂直纖維方向最大應(yīng)力，分別分析纖維方向最大應(yīng)力和垂直纖維方向最大應(yīng)力隨螺旋纏繞層數(shù)增加的變化規(guī)律； S3、螺旋纏繞角度對高壓儲氫氣瓶承載能力的影響規(guī)律研究； 采用ABAQUS軟件進行塑料內(nèi)膽及螺旋纏繞層建模，設(shè)置m層螺旋纏繞層，設(shè)置t組螺旋纏繞角度變化的模型，每組模型的螺旋纏繞角度為t·α； 將塑料內(nèi)膽的外表面與螺旋纏繞層的內(nèi)表面進行綁定設(shè)置，添加周期性邊界條件，并在模型端部施加固定約束防止剛性位移，施加一定的內(nèi)壓值p進行計算，計算輸出每組模型的纖維方向最大應(yīng)力和垂直纖維方向最大應(yīng)力，分別分析纖維方向最大應(yīng)力和垂直纖維方向最大應(yīng)力隨螺旋纏繞角度增加的變化規(guī)律； S4、環(huán)向纏繞層及螺旋纏繞層的纏繞順序?qū)Ω邏簝錃馄砍休d能力的影響規(guī)律研究； 采用ABAQUS軟件進行高壓儲氫氣瓶建模，設(shè)置螺旋纏繞角度θ； 設(shè)置3種纏繞方式，分別為：螺旋纏繞層x層+環(huán)向纏繞層y層、環(huán)向纏繞層y層+螺旋纏繞層x層、螺旋纏繞層層+環(huán)向纏繞層y層+螺旋纏繞層層； 將塑料內(nèi)膽的外表面與纏繞層的內(nèi)表面進行綁定設(shè)置，添加周期性邊界條件，并在模型端部施加固定約束防止剛性位移，施加一定的內(nèi)壓值p進行計算，計算輸出每組模型的纖維方向最大應(yīng)力和垂直纖維方向最大應(yīng)力，分別分析纖維方向最大應(yīng)力和垂直纖維方向最大應(yīng)力的大小及位置； S5、復(fù)合材料鋪層的初步設(shè)計； 根據(jù)高壓儲氫氣瓶的設(shè)計壓力，初步設(shè)計復(fù)合材料的環(huán)向纏繞層數(shù)、螺旋纏繞層數(shù)及螺旋纏繞角度； S6、復(fù)合材料鋪層的優(yōu)化設(shè)計； 進一步設(shè)計逐層變化的螺旋纏繞角度，使高壓儲氫氣瓶兩端的極孔附近的復(fù)合材料鋪層的厚度連續(xù)； S7、復(fù)合材料鋪層的輕量化設(shè)計； 基于步驟S1、S2、S3和S4的纏繞參數(shù)影響結(jié)果，獲得最佳纏繞層數(shù)分布范圍、最優(yōu)螺旋纏繞角度以及合適的纏繞順序，進一步優(yōu)化環(huán)向纏繞層數(shù)、螺旋纏繞層數(shù)、螺旋纏繞角度及環(huán)向纏繞層和螺旋纏繞層的纏繞順序。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人中國石油大學(xué)(華東)，其通訊地址為：266580 山東省青島市黃島區(qū)長江西路66號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。