IV型储氢罐铺层设计

减重16.33%

基于物理约束生成对抗网络快速生成满足目标要求的铺层方案，与传统网格理论相比显著减轻重量并减小纤维堆积厚度。

Yikai, Zhang · 谷俊峰 · 李正 · 阮诗伦 · Changyu, Shen

Journal of Energy Storage 2024

参数信息

爆破压力

158 MPa

减重率

16.33 %

最大纤维堆积厚度

24.68 mm

环向层数

33

技术优势

快速生成可行方案

训练好的PCGANs能够快速生成满足目标要求的铺层设计方案，为设计人员提供多种选择。

减重显著

最优方案与传统网格理论相比减重16.33%，有效降低容器重量。

纤维堆积厚度大减

最大纤维堆积厚度为24.68 mm，较传统网格理论降低42.11%，有利于缠绕工艺和结构均匀性。

引入物理约束

通过在生成器损失函数中添加基于第三方网络评估的惩罚项，确保生成设计满足物理要求。

应用场景

• 储氢容器：直接获取轻量化、高性能的铺层方案用于制造。
• 燃料电池汽车：提供更轻的储氢罐设计，提升车载储氢系统性能。
• 复合材料压力容器：生成满足强度要求的复合材料缠绕方案，减少纤维堆积。