1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

随着科学技术的发展，复合材料已广泛应用在航空、航天、能源、化工、海洋工程、生物医药、武器工业等领域。在日益崇尚环境友好的今天，燃油汽车的使用导致能源枯竭和城市环境污染已引起全球的关注。各国政府正在采取各种措施来解决这一问题，措施之一就是使用清洁燃料，如压缩天然气（compressed natual gas,cng）和氢气等，代替柴油和汽油；但这些清洁燃料需要使用压力容器。一般使用钢制气瓶，这势必会增加车重、占用货箱的空间以及增加汽车行驶的能耗等。采用纤维缠绕复合材料气瓶代替传统的钢制气瓶能够克服以上缺点，已经成为研究的热点。

汽车工业推广压缩天然气（cng）燃料，这给复合材料压力容器带来了新机遇。随着天然气汽车的发展，复合材料 cng 气瓶应运而生。复合材料 cng 气瓶在汽车运行节能上更具有优势，同时其在受到撞击或高速冲击而发生破坏时，不会产生具有危险性的碎片，从而降低或避免了对人员和车辆的损害。近年来，随着复合材料原材料成本的降低，成型工艺的不断改进，使得复合材料 cng 气瓶在国内外广受青睐，尤其在轿车和轻型轿车上的应用极具竞争力。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

查资料可知，纤维缠绕复合材料气瓶一般有金属内衬、纤维、树脂等组成。在自紧压力下，内衬的最大von mises应力将超过材料的屈服强度，内衬内壁部分壁厚将处于塑性状态。在这种情况下，我们需要计算出某一型号气瓶下的自紧压力。而在本次课题研究中，我需要在各种文献资料的基础上，利用相关软件计算出cng-2型气瓶的自紧压力。

可以知道的是，利用有限元法可精确计算cng-2型气瓶各部分应力的特点，这种方法提出了以内胆材料屈服强度为基础、以屈服率为判据的计算cng-2型气瓶自紧压力的新方法，开辟了快速准确计算并指导气瓶生产的新途径。

其计算步骤如下：