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龙图腾网获悉中国石油大学(华东)申请的专利一种复合材料储氢气瓶纤维缠绕时内胆充压值的计算方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115495951B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211162525.6，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种复合材料储氢气瓶纤维缠绕时内胆充压值的计算方法是由张倩;闫九澎;蒋文春;王炳英;白江坤;杜洋;罗云设计研发完成，并于2022-09-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种复合材料储氢气瓶纤维缠绕时内胆充压值的计算方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种复合材料储氢气瓶纤维缠绕时内胆充压值的计算方法。纤维缠绕层对气瓶内胆产生的外压P外包括环向缠绕层对气瓶内胆产生的外压和螺旋缠绕层对气瓶内胆产生的外压；内胆的临界失稳载荷值Pcr的确定首先进行前屈曲分析，最后在前屈曲分析的基础上进行后屈曲分析，得到内胆的临界失稳载荷即为Pcr；纤维缠绕时内胆充压值P充为P充＝P外‑Pcr，即可完成复合材料储氢气瓶纤维缠绕时内胆充压值的计算。本发明适用于各类复合材料储氢气瓶，便于改变缠绕张力、缠绕角度、缠绕层数、缠绕带宽及厚度等参数，进而得到不同缠绕方式下气瓶内胆的充压值，通过屈曲分析确定气瓶内胆的临界失稳载荷，使计算得到的内胆充压值更加贴近实际，其算简便，流程简单，便于工程应用。

本发明授权一种复合材料储氢气瓶纤维缠绕时内胆充压值的计算方法在权利要求书中公布了：1.一种复合材料储氢气瓶纤维缠绕时内胆充压值的计算方法，其特征在于，包括以下步骤： 1纤维缠绕层对气瓶内胆产生的外压P外的计算： 纤维缠绕层对气瓶内胆产生的外压P外包括环向缠绕层对气瓶内胆产生的外压和螺旋缠绕层对气瓶内胆产生的外压； 1.1环向缠绕层对气瓶内胆产生的外压P外1的计算： 设某层环向缠绕层带宽为a，单层环向缠绕纤维张力为F1，气瓶内胆外半径为R，环向缠绕层对气瓶内胆产生的外压为P外1，取内胆模型的一半进行分析，环向缠绕层对气瓶内胆产生的外压与缠绕张力处于平衡状态： 其中Fn为第n层的缠绕张力，an为第n层的缠绕带宽，n为环向缠绕层数； n层环向纤维缠绕层对气瓶内胆产生的外压： 1.2螺旋缠绕层对气瓶内胆产生的外压P外2的计算： 设某层螺旋缠绕层带宽为b，单层螺旋缠绕纤维张力为F2，缠绕角度为α，螺旋缠绕层对气瓶内胆产生的外压为P外2，螺旋缠绕层对气瓶内胆产生的外压与缠绕张力处于平衡状态： 其中Fm为第m层的缠绕张力，bm为第m层的缠绕带宽，m为螺旋缠绕层数，αm为第m层的缠绕角度； m层螺旋纤维缠绕层对气瓶内胆产生的外压： 因此，n层环向纤维缠绕层加m层螺旋纤维缠绕层在缠绕张力的作用下，对气瓶内胆产生的外压总和，即纤维缠绕层对气瓶内胆产生的外压P外为： 2内胆的临界失稳载荷值Pcr的计算： 2.1特征屈曲分析 通过ABAQUS有限元分析软件建立模型，设置弹性模量、泊松比，分析步设置为Linearperturbation-Buckle，利用子空间法提取屈曲特征值，设置内胆外表面施加的载荷值，设置边界约束条件，并划分网格，采用实体网格C3D8R，编辑关键字，添加命令：*nodefile，global＝yes，lastmode＝1，U，提交计算； 2.2后屈曲分析 在特征屈曲分析原有设置的基础上，用static-riks分析步替换原有的Linearperturbation-Buckle分析步，设置最大载荷比例系数，设置初始弧长增量步以及最大弧长增量步，以及最大增量步数，编辑关键字，添加命令：*imperfection，file＝job-qianququ，step＝1，1，10e-2，job-qianququ为特征屈曲分析时生成的位移文件，其他参数设置与特征屈曲分析一致，计算完成后，输出每一个增量步的载荷比例系数LPF值与弧长增量ArcLength值，并做成曲线图，通过观察曲线斜率变化情况，确定复合材料储氢气瓶内胆的临界失稳载荷，在气瓶失稳前，载荷比例系数LPF值与弧长增量ArcLength值呈线性关系，当曲线斜率发生明显变化时，此时的载荷比例系数LPF值即复合材料储氢气瓶内胆的临界失稳载荷Pcr； 3计算出P外及Pcr后，纤维缠绕时内胆充压值P充为： P充＝P外-Pcr6 即可完成复合材料储氢气瓶纤维缠绕时内胆充压值的计算。

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