隨著新能源汽車、火箭發動機繫統、衛星等新技
術和新裝備的不斷發展，對其攜帶液體燃料和高壓氣
體的壓力容器提出了高氣密、輕質量、長壽命的苛刻
要求，世界各國都在研制一種高結構效率的輕量化復
合材料壓力容器。對此，筆者提出了一種含超薄金屬
內襯(厚度≤0．8mm)輕量化復合材料壓力容器的設計
與制備方法。赫曉東、王榮國、矯維成等著的《先進
復合材料壓力容器(精)》共11章，分別對基於滑線繫
數的纏繞理論設計方法、超薄金屬內襯成型技術、特
殊結構界面的設計與制備、先進復合材料壓力容器檢
測與評價等方面進行了專門介紹，並對未來復合材料
壓力容器的發展進行了展望。
本書對從事有關復合材料壓力容器設計的設計人
員和科技人員具有一定的參考價值。同時，也可作為
相關專業研究生的參考教材。

序
前言
第1章 緒論
1.1 **復合材料壓力容器結構組成及特點
1.2 **復合材料壓力容器的技術進展
1.3 **復合材料壓力容器的應用
1.3.1 在航空航天領域的應用
1.3.2 在民用領域的應用
參考文獻
第2章 **復合材料壓力容器用材料體繫
2.1 概述
2.2 增強材料
2.2.1 碳纖維
2.2.2 芳綸纖維
2.2.3 PBO纖維
2.2.4 超高分子量聚乙烯纖維
2.3 樹脂基體
2.3.1 環氧樹脂
2.3.2 氰酸酯樹脂
2.3.3 樹脂基體的選擇原則
2.4 內襯材料
2.4.1 金屬內襯
2.4.2 非金屬內襯
參考文獻
第3章 **復合材料壓力容器設計用材料性能參數的確定
3.1 概述
3.2 基於NOL環試件的復合材料基本性能參數確定
3.2.1 環形試件
3.2.2 環形試件制造方法
3.2.3 對環形試件的試驗
3.3 基於單向薄板試件的復合材料基本性能參數確定
3.3.1 拉伸試驗
3.3.2 壓縮試驗
3.3.3 面內剪切試驗
參考文獻
第4章 **復合材料壓力容器結構優化設計
4.1 概述
4.2 一般設計方法
4.2.1 筒身段設計原則
4.2.2 封頭段設計原則
4.2.3 失效準則
4.2.4 復合材料殼體力學設計方法
4.2.5 網格理論設計方法
4.3 **復合材料壓力容器封頭厚度預測
4.3.1 基於幾何關繫的封頭厚度計算
4.3.2 三次樣條函數封頭厚度預測方法
4.3.3 不同極孑L條件下復合材料壓力容器封頭厚度預測
4.3.4 不同紗片寬條件下復合材料壓力容器封頭厚度預測
4.4 **復合材料壓力容器剛度優化設計
4.4.1 以控制變形為目的復合材料殼體設計方法
4.4.2 復合材料殼體強度校核
4.5 **復合材料壓力容器有限元分析
4.5.1 分析模型
4.5.2 充放氣過程模擬
參考文獻
第5章 滑線繫數的表征及其在纏繞線型設計中的應用
5.1 概述
5.2 一般曲面纖維穩定纏繞原理
5.2.1 纖維受力分析
5.2.2 不架空條件
5.2.3 不滑線條件
5.3 滑線繫數的測量方法研究
5.3.1 滑線繫數與芯模曲面幾何關繫
5.3.2 新型滑線繫數測量芯模形狀設計
5.4 滑線繫數試驗表征
5.4.1 試驗裝置
5.4.2 誤差分析
5.5 滑線繫數試驗結果討論
5.5.1 纏繞速度對滑線繫數測量的影響
5.5.2 纏繞張力對滑線繫數測量的影響
5.5.3 纖維類型對滑線繫數測量的影響
5.5.4 紗片寬度對滑線繫數測量的影響
5.5.5 膠液黏度對滑線繫數測量的影響
5.5.6 含膠量對滑線繫數測量的影響
5.6 滑線繫數對穩定纏繞範圍的影響
5.6.1 分段圓錐法
5.6.2 龍格庫塔方法
5.7 以滑線繫數為變量的纏繞軌跡規劃
5.7.1 一般曲面上的纖維路徑
5.7.2 軸對稱回轉曲面上的纖維路徑
參考文獻
第6章 超薄金屬內襯設計與制備
6.1 概述
6.2 封頭分階段熱處理旋壓技術
6.3 超薄鋁合金內襯自動焊接技術
6.4 超薄金屬內襯自動焊接專用設備的研制
第7章 超薄金屬內襯與復合材料結構層間界面設計與變形控制
7.1 概述
7.2 超薄金屬內襯與復合材料結構層間界面失效機理
7.2.1 主要失效模式
7.2.2 固化成型階段變形協調分析
7.2.3 充放氣階段變形協調分析
7.2.4 內襯屈曲及分層控制
7.3 輕量化復合材料壓力容器成型過程中界面失效分析
7.3.1 固化成型計算
7.3.2 區間法研究樹脂體繫固化動力學
7.3.3 復合材料層板固化分析
7.3.4 殘餘應力計算
7.3.5 復合材料層板固化全過程應力／應變分析
7.3.6 輕量化復合材料壓力容器成型全過程模擬及分層控制
7.4 充放氣過程分析及內襯局部屈曲模擬
7.4.1 充放氣過程分析
7.4.2 內襯局部屈曲模擬及分層控制
7.5 界面層設計與變形控制
7.5.1 鋁合金表面處理
7.5.2 碳納米管接枝PAMAM界面層的制備
參考文獻
第8章 **復合材料壓力容器纏繞成型工藝研究
8.1 概述
8.2 纏繞成型中浸潤性研究及樹脂含量的**控制
8.2.1 單纖維與樹脂浸潤性的微觀表征評價
8.2.2 樹脂在浸膠槽內對纖維的浸潤模型
8.2.3 復合材料壓力容器纏繞用可控浸膠槽設計
8.2.4 浸膠槽內樹脂對纖維浸潤的影響規律
8.2.5 *佳樹脂含量標準試驗瓶設計
8.3 復合材料壓力容器纏繞線型設計
8.3.1 纖維纏繞的均勻布滿條件
8.3.2 一般曲面的纏繞軌跡
8.3.3 非測地線軌跡計算
8.4 纏繞張力設計與分析
8.4.1 張力制度對輕量化復合材料壓力容器性能的影響
8.4.2 張力制度的確定
第9章 基於工藝可實現的纏繞仿真技術
9.1 概述
9.2 繫統結構總體方案設計
9.3 纏繞仿真軟件的編制
9.4 算例分析與結果討論
參考文獻
**0章 **復合材料壓力容器性能表征與評價
10.1 概述
10.2 外觀檢驗方法
10.2.1 表面質量檢驗
10.2.2 外形尺寸檢驗
10.2.3 容積檢驗
10.3 輕量化復合材料壓力容器性能壓力試驗
10.3.1 內壓試驗
10.3.2 疲勞試驗
10.3.3 爆破試驗
10.4 氦檢漏檢測
10.5 輕量化復合材料壓力容器變形測量技術
10.5.1 應變測量
10.5.2 位移測量
10.5.3 力的測量
10.6 復合材料壓力容器無損檢測技術
參考文獻
**1章 **復合材料壓力容器發展與展望
11.1 概述
11.2 復合材料低溫壓力容器
11.3 具有自修復功能的復合材料壓力容器
11.4 新能源汽車用復合材料高壓儲氫氣瓶
參考文獻
附錄1 《航天用碳纖維復合材料氣瓶規範》**軍用標準
附錄2 《航天用碳纖維復合材料貯箱規範》**軍用標準