近日，我院安全科学与工程专业博士研究生刘元琦在高压储氢容器结构抗爆机理研究方面取得进展，相关研究成果《不同结构形式高压储氢容器抗爆性能对比及机理研究》（Mechanism and comparison of external blast resistance for hydrogen storage vessels with different structural configurations），发表在《International Journal of Impact Engineering》。《International Journal of Impact Engineering》是国际冲击工程领域的顶级学术期刊，最新影响因子6.7（SCIQ1）。论文第一作者为博士研究生刘元琦，通讯作者为杜洋教授与周凡副教授，中国石油大学（华东）为第一署名单位和唯一通讯单位。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、山东省自然科学基金等资助。
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研究以三种典型50 MPa级高压储氢容器为研究对象，建立了容器全尺寸流-固耦合动力响应模型，并通过外部爆炸试验验证了模型的可靠性。结合结构变形准则和多轴应变极限准则，系统评估了不同结构储氢容器的抗爆性能。
为进一步揭示结构形式对抗爆性能的影响机制，研究建立了统一几何尺寸、材料参数和边界条件的简化柱壳模型，分析了不同结构的塑性应变分布、动态稳定性及能量耗散机制。分析证实，相比于单层结构，多层复合结构具有显著优异的振动衰减特性；其中，钢带错绕结构表现出更低的峰值塑性应变、更优的动态稳定性及更强的能量耗散能力。
不同结构储氢容器抗爆性能及能量耗散机制对比
该研究阐明了不同结构形式高压储氢容器的抗爆性能差异及其力学机制，为加氢站容器选型及结构优化提供了科学依据。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2026.105831
