شبیه‌سازی و تحلیل مخازن گاز طبیعی فشرده نوع اول تا چهارم خودروها تحت اثر بارگذاری انفجاری

Abstract

در پژوهش حاضر به بررسی رفتار مخازن گاز طبیعی فشرده نوع اول تا چهارم خودروها تحت اثر فشار داخلی و بار انفجاری خارجی در نرم افزار اجزای محدود آباکوس پرداخته شد. ابتدا، به منظور اطمینان از عدم گسیختگی این مخازن تحت فشار داخلی، فشارهیدرواستاتیک 200 بار به آن‌ها اعمال شد و میزان شاخص شکست این مخازن با استفاده از معیار سای - هیل مورد بررسی قرار گرفت. سپس، جهت ارزیابی رفتار مخازن تحت بار انفجاری خارجی، مدل کانوپ مورد استفاده قرار گرفت. برای این منظور، از ماده تری‌نیتروتولوئن در دو نقطه انفجاری (نزدیک و دور) و سه مقدار خرج انفجار مختلف استفاده شد. در شبیه‌سازی انفجار، مقدار آسیب وارد به ناحیه فلزی و کامپوزیتی مخازن به ترتیب با استفاده از معیار جانسون - کوک و هاشین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می‌دهد، مخزن نوع چهارم نسبت به مخازن دیگر بیشترین استحکام در برابر فشار هیدرواستاتیکی داخلی را دارد و می‌تواند تا فشار 610 بار را تحمل کند. بعلاوه، مخزن نوع سوم بالاترین ایمنی را در مقابل موج انفجار خارجی دارد. مقایسه نتایج مربوط به مخازن کامپوزیتی نوع دوم تا چهارم نشان می‌دهد، وجود آستر فولادی در زیر لایه کامپوزیتی تأثیر بسزایی در استحکام مخزن در مقابل ضربه یا انفجار دارد. از نتایج مهم دیگر بدست آمده این است که مخزن نوع اول علیرغم وزن بالا مقاومت خوبی در مقابل فشار داخلی و همچنین موج انفجار دارد.