1. 本选题研究的目的及意义
氢能作为一种清洁、高效、可持续的能源，被认为是未来能源转型的关键方向之一。
储氢技术是氢能利用的关键环节，其中高压储氢因其结构简单、成本低廉、充放氢速度快等优点，成为目前车用储氢系统的主流技术路线。
然而，高压储氢罐在充气过程中，罐内气体压力和温度会急剧上升，罐体承受着复杂的力学载荷和热力耦合作用，对其结构强度、疲劳寿命以及安全性提出了严峻挑战。
2. 本选题国内外研究状况综述
高压储氢罐的充气过程是一个复杂的热力耦合过程，涉及流体力学、传热学、固体力学等多个学科，对其进行准确的模拟和分析一直是国内外研究的热点和难点。
1. 国内研究现状
国内学者在车用高压储氢罐充气过程的模拟和分析方面取得了一定的成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将以车用高压储氢罐为研究对象，利用有限元软件ABAQUS，建立充气过程的数值模拟模型，分析不同充气速率、初始温度等因素对罐体温度场、应力场的影响规律，并进行疲劳寿命预测。
1. 主要内容
1.基于相关理论基础，推导车用高压储氢罐充气过程的控制方程，包括流体流动方程、传热方程以及固体应力应变方程，并确定相应的边界条件和初始条件。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值模拟和结果验证相结合的研究方法。
首先，通过查阅国内外相关文献，了解车用高压储氢罐充气过程的研究现状、关键技术以及存在的问题，为本研究提供理论基础和研究方向。
其次，基于流体力学、传热学、固体力学等相关理论，推导储氢罐充气过程的控制方程，并确定边界条件和初始条件，为数值模拟提供理论依据。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：
1.将建立考虑热力耦合作用的车用高压储氢罐充气过程有限元模型，并探究不同充气速率和初始温度对罐体温度场、应力场的影响规律，为更准确地评估罐体在充气过程中的安全性提供依据。
2.将基于模拟结果，对罐体进行疲劳寿命预测，并分析不同因素对疲劳寿命的影响，为优化罐体设计、制定合理的充气策略提供参考。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 彭华, 杨春, 黄世杰, 等. 70 MPa IV型储氢瓶全寿命周期力学性能研究[J]. 机械工程学报, 2021, 57(14): 11-20.
[2] 肖鹏, 潘立, 马建兵, 等. 考虑温度影响的复合材料储氢瓶疲劳寿命分析[J]. 机械工程学报, 2020, 56(14): 20-27.
[3] 冯凯, 林逸, 郭为忠, 等. 基于多尺度损伤理论的复合材料储氢瓶疲劳寿命预测[J]. 复合材料学报, 2019, 36(5): 1140-1149.
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