复合包裹式压力容器

复合包裹式压力容器(COPV)是一种容器，由一层薄薄的非结构内衬组成，内衬包裹着结构纤维复合材料，旨在将流体保持在压力下。衬里在流体和复合材料之间提供屏障，防止泄漏（可能通过不会导致结构失效的基体微裂纹发生）和结构的化学降解。通常，保护壳用于保护性屏蔽以防止冲击损坏。最常用的复合材料是纤维增强聚合物(FRP)，使用碳纤维和凯夫拉纤维。与类似尺寸的金属压力容器相比，COPV的主要优点是重量更轻；然而，COPV的制造和认证成本增加。

复合包裹式压力容器(COPV)是一种承压容器，通常由金属内衬、复合外包装和一个或多个凸台组成。由于强度高、重量轻，它们被用于太空飞行。在运行期间，COPV从其未加压状态膨胀。

复合包裹式压力容器通常通过将浸渍树脂的高抗拉强度纤维带直接缠绕到圆柱形或球形金属衬里上来制造。机器人放置胶带，使纤维笔直放置，不会交叉或扭结，这会在纤维中产生应力集中，并确保胶带之间的间隙或空隙最小。然后将整个容器在温度受控的烘箱中加热，以硬化复合树脂。在制造过程中，COPV会经历一个称为自紧的过程。该装置被加压，衬里膨胀并塑性（xxx）变形，导致xxx体积增加。然后释放压力，衬里收缩少量，在其压缩屈服点附近被外包装压缩加载。这种残余应变提高了循环寿命。对容器进行自紧的另一个原因是验证产品线中压力容器的体积增加是否保持在预期范围内。比平常更大的体积增长可能表明制造缺陷，例如外包装空隙、通过外包装层的高应力梯度或其他损坏。

对复合包裹式压力容器进行了各种测试和检查，包括静水压测试、应力断裂寿命和无损评估。

由于老化，三个主要成分会影响COPV的强度：循环疲劳、外包装的老化寿命和应力断裂寿命。