应用/结构英文2024被引 7
复合材料缠绕压力容器的自动化制造与嵌入式光纤传感器试验研究
Automated manufacture and experimentation of composite overwrapped pressure vessel with embedded optical sensor
Ebrahim Oromiehie, Prashanth Nagulapally, Matthew J. Donough, B. Gangadhara Prusty · UNSW Sydney
摘要整理
随着氢能技术的成熟，汽车工业正在开发燃料电池车型以实现大规模商业化应用。与传统金属设计相比，不含金属或聚合物内衬的复合材料缠绕压力容器（COPV）为氢气储存提供了轻量化解决方案，进一步提高了燃料效率。由于自动铺纤技术（AFP）在制造多加筋结构中的独特优势，本研究评估了将AFP工艺应用于小规模复合材料内衬COPV制造的可行性，并识别和讨论了制造过程中的关键技术难点。在制造过程中，分布式光纤传感器被嵌入层间作为结构健康监测方案，用于监测加压容器的力学性能。通过有限元分析预测了不同压力水平下的内部应变，试验测得的传感器位置应变与有限元结果吻合度高。研究表明，该类传感器可有效集成到AFP制造的储压容器中，实现内部应变实时监测，为复合材料压力容器的安全性评估提供了新的技术手段。
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