A Study on Improving Fatigue Life for Composite Cylinder with Seamless Integrated Liner

摘要: Abstract - Composite cylinder is used by hydrogen fuel cell vehicles and natural gas because of high specific modulus, strength fatigue resistance. composite has a seamless integrated liner it fully overwrapped with structural fibers carbon in an epoxy matrix. In this study, filament winding pattern autofrettage pressure design technique are presented considering weakness knuckle compressive residual stress. Presented methodology verified cycling test cylinders.Key words : cylinder, liner, life, autofrettage, pat-tern 1) I. 서 론 항공우주․분야에서 1950년대부터 발사체 연료탱크의 경량화를 위해 개발된 복합재 압력용기는 천연가스와 수소를 고압으로 저장하기 위한 차량용 연료탱크에 적용되고 있다. 적용되는 대부분 재사용의 필요가 없으므로 파열압력에 중점을 두어 설계되지만[1,2] 차량에 탑재되는 오랜 기간 반복해서 충전하여 † Corresponding author:schwalts@hanmail.net Copyright ⓒ 2013 The Korean Institute Gas 사용하므로 피로수명에 개발한다.압력용기는 라이너와 복합재의 소재에 따라 Table 1과 같이 네 가지로 구분되며 금속 또는 플라스틱 소재의 라이너에 비강도와 비강성이 우수한 탄소섬유 유리섬유를 수지에 함침하여 감은 후 경화시켜 제작한다. 이때 라이너는 기밀 유지 역할만 담당하고 복합재가 내부 압력의 대부분을 지탱한다.복합재 압력용기의 피로시험은 서비스압력의 10% 이하의 압력에서 125% 이상의 압력으로 분당 10회 속도로 누수가 발생할 때까지 반복 가압한다. 섬유강화 복합재는 라이너 보다 피로특성이 KIGAS Vol. 17, No. 6, pp 46~51, http://dx.doi.org/10.7842/kigas.2013.17.6.46(Journal the Gas)