燃料电池车加氢过程中IV型压缩氢储罐结构稳定性研究

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压缩氢储存已成为燃料电池车制造商的首选方案。复合材料储罐因其高强度、轻量化、优异的疲劳和腐蚀抗性，已成为车载压缩氢储存的成熟可靠选择。IV型储罐采用碳纤维/环氧树脂复合材料与高密度聚乙烯内衬结构，具有突出的综合性能。然而，加氢过程中产生的高压和高温会显著影响复合材料储罐的结构稳定性。本研究采用有限元分析方法，按照SAEJ2601标准规定的不同加氢工况，系统研究了储罐的力学和热响应特性，重点分析了加氢过程中的应力、应变、变形和失效演化规律。模拟结果与实验报告的爆破压力吻合度良好，差异为5.52%，偏差可能源于所采用的碳纤维类型、纤维缠绕方式、层数以及分析中考虑的加载条件等因素。研究结果揭示了复合材料储罐在加氢动态加载工况下的结构行为特征，为IV型储罐的设计优化和安全评估提供了新的认识。

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