تعیین پاسخ مکانیکی مخازن کامپوزیتی با برش دایره‌ای تحت فشارهیدرواستاتیک خارجی یکنواخت

Abstract

ایجاد دریچه در مخازن کامپوزیتی به دلیل کاربری های مختلف مانند لزوم دسترسی، بازرسی، نصب قطعات، محل ورود و خروج و غیره اجتناب ناپذیر است. هدف از این پژوهش، بررسی قرارگیری مخازن کامپوزیتی با سه دریچه دایره ای در فشار 30 بار است بطوری که هیچ یک از انواع واماندگی های پیش رس (قبل از شکست) مانند کمانش درآن رخ ندهد. علاوه بر آن تعیین ضخامت بهینه مخزن برای تحمل این فشار و اثر ایجاد دریچه در این پژوهش بررسی شده است. مخازن مورد بررسی از الیاف شیشه و ماتریس اپوکسی در نظر گرفته شده است. به منظور بررسی پارامترها از روش اجزای محدود جهت تحلیل وضعیت های مختلف استفاده شده است. در تحلیل اجزای محدود، نرم افزار آباکوس استفاده گردید و از آنالیزهای خطی و غیر خطی جهت حل مساله استفاده شد. جهت ارزیابی نتایج شبیه سازی، رفتار مکانیکی دو نمونه تست فشار خارجی مخزن تا نقطه شکست بررسی شد و نتایج آن با شبیه سازی مقایسه شد. همچنین مخزن نهایی با سه دریچه ساخته شد و تحت فشار خارجی 30 بار مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج بدست آمده از تحلیل ها نشان می دهد، بهترین ضخامت برای تحمل این فشار در مخزن با دریچه، 16 میلی متر بوده و ایجاد دریچه باعث کاهش فشار کمانش مخزن می گردد. همچنین با افزایش اندازه دریچه میزان درصد کاهش فشار کمانش افزایش می یابد.