复合材料是由两种或多种不同材料构成的,金属内衬以及高强度的纤维是其主要构成材料,这种材料具有质量轻、安全性高以及高强度的特点,现已在市场上得到广泛应用。近年来,复合材料的相关工艺取得了长足的进步,复合材料气瓶的相关技术也因此获得了巨大的发展。现阶段,天然气燃料汽车的压缩天然气(CNG)气瓶是复合材料气瓶最为常见的应用。CNG气瓶在使用中可能会发生一些无法预料的事故或者故障,这就导致人们越来越关注气瓶的失效分析领域。本文的研究对象为CNG的缠绕符合其平,主要对以下三个方面内容进行了探讨:一是气瓶的应力分析;二是疲劳分析;三是缺陷分析。本文首先应用ANSYS软件对缠绕复合气瓶进行了有限元建模。对该缠绕复合气瓶在自紧、工作、水压试验、最小爆破以及零压力这五种工况下的限元分析结果做了更进一步的分析,表明该气瓶同相关的标准完全符合。其次,将气瓶中心设定为坐标,创建了一个1/4模型的气瓶模型,对在充气以及卸气状态下气瓶的循环载荷情况进行了模拟,同时还做出了疲劳分析,计算出了气瓶的疲劳寿命次数,从而为定期检验缠绕气瓶以及有效预测疲劳寿命给出了一定的参考。然后,采取路径分量叠加,也就是叠加不同状态下无缺陷以及有缺陷两种模型的路径参数的形式,分析了缠绕层有缺陷的气瓶应力分布状态,以及缠绕层表面缺陷对气瓶的影响。最后,对缠绕复合气瓶表现出来的其他的失效状态进行补充,主要有以下几种模式:一是纤维增强层失效;二是纯腐蚀失效;三是螺纹连接失效;四是鼓包失效。此外还提出了一些应对这些问题的方法。