复合材料抑爆灭火瓶设计研究

作     者：付迎春 

作者单位：南京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：于存贵

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 

主      题：抑爆灭火瓶 复合材料 工程塑料 Hypermesh LS-DYNA 

摘      要：复合材料应用于抑爆灭火瓶有利于减小结构质量,从而提高新型步兵战车、两栖装甲车、水陆坦克改进项目、两栖弹药补给车等新型两栖车辆及轮式车辆系统战术技术性能。本文对基于复合材料的灭火瓶进行深入的分析,以减重为目的,对复合材料灭火瓶的结构设计、仿真建模、应力分析、结构优化等方面的问题进行研究,同时对工程塑料代替金属材料减重设计进行研究,并进行试验验证。主要研究内容包括以下四个方面:(1)以减轻灭火瓶整体重量为目的,同时考虑灭火瓶功能技术参数要求,根据《DOT CFFC铝内衬全缠绕碳纤维增强复合气瓶的基本要求》,利用复合材料进行灭火瓶瓶体设计,同时进行详细的设计计算。(2)运用Hypermesh软件强大的前处理功能对复合材料灭火瓶进行建模,利用LS-DYNA显式非线性有限元分析程序进行分析计算,获得不同铺层方案、不同内胆结构下复合材料气瓶在使用压力及爆破压力下的应力分布情况。(3)在满足设计要求的基础上对复合材料瓶体以外的配套件采用工程塑料进行减重设计。(4)进行实物试验,根据仿真分析及试验结果,对设计进行优化,获得具有优异综合性能的复合材料灭火瓶的设计方案。