扁長型車載LNG氣瓶振動特性分析

劉培啟，許海洋，段 武2，李 偉3，李 倫

(1.大連理工大學 化工學院，遼寧大連 116024；2.西安德森新能源裝備有限公司，西安 710043；3.廣東省特種設備檢測研究院，廣東佛山 528251)

0 引言

車載LNG氣瓶是一種儲存液化天然氣(LNG)的深冷移動式壓力容器[1-3]。隨著液化天然氣LNG的應用范圍逐漸擴大，目前車載LNG氣瓶主要應用于家庭轎車、公交車、長途汽車以及重型卡車中，為了保證行駛里程以及減少充裝次數，車載LNG氣瓶正趨向于大容積方向發展[4-5]。但是對于傳統圓筒形結構的LNG氣瓶，由于其占用空間在寬度和高度方向相同，實際應用時，直徑很難再進一步提高，致使體積存在一定極限，使汽車續航能力受限[6-7]。針對這種情況，部分廠家開始研發異形車載LNG氣瓶，例如扁長型車載LNG氣瓶，該氣瓶能夠通過增大橫向尺寸解決傳統圓形低溫絕熱氣瓶高度的問題，使得該種氣瓶用于車載時可以降低車頭轉彎半徑，放置于車體底部也不會因為底盤太低影響車體正常運行，可滿足國家相關車輛運輸的標準要求。

對異形截面壓力容器的研究主要有：楊從明[8]采用試驗測量手段對異形壓力容器“水室”進行了較全面的分析；文獻[9]中，以矩形截面容器為算例，得到容器的設計計算公式；麥郁穗等[10]推導出帶有筋條和分隔板的非圓斷面壓力容器近似解；金志浩等[11]以有限元法和分析設計準則為基礎，分析了某異形壓力管道復雜的應力分布情況；Lee等[12]通過使用基于彎曲應力和薄膜應力的公式，提出了一種更精確的棱柱形壓力容器的工程解決方案；……