林 松，王俊锋，李 红，陈 亮，孙文文

(航天材料及工艺研究所，北京 100076)

复合材料气瓶高低温条件下的疲劳及爆破性能研究

林 松，王俊锋，李 红，陈 亮，孙文文

(航天材料及工艺研究所，北京 100076)

本文缠绕成型130 L复合材料气瓶，进行了充放气疲劳及水压爆破试验，并且采用声发射的检测方法对充放气疲劳试验过程进行了监控。试验结果表明：充放气疲劳过程中复合材料气瓶除了承受内压载荷作用，同时还承受由于充放气导致的温度变化产生的热应力，内压以及热应力对气瓶的损伤较大，会导致气瓶疲劳后的爆破压强下降。

复合材料气瓶；声发射；气压；疲劳

1 引 言

复合材料气瓶由于具有较高的结构效率，在火箭、空间飞行器以及民用的运输装置中得以广泛的应用[1-6]。目前通常采用水压试验的方式对气瓶的疲劳及爆破强度进行检测，但是实际使用过程中，气瓶使用的为气压，气瓶在充压过程中除了受内压作用外，还会因为充放气导致的温度剧烈变化使得气瓶承受热应力的作用[7]。国内外学者关于气瓶的热机械应力做了大量的研究工作，Onder[8]的研究表明复合材料气瓶在高温条件下，会由于热应力导致气瓶的机械性能下降。Messinger和Pulley[9]研究了IM7/977-2缠绕成型的复合材料气瓶在低温条件下的性能，并且采用声发射对其低温循环过程进行监控，研究表明低温容易导致复合材料气瓶树脂开裂。Ju[10]等的研究也表明高温条件下，树脂由于韧性减低会导致树脂抗裂纹扩展能力下降，从而使得复合材料气瓶的性能降低。……