تحلیل و مقایسه گسیختگی لایه ها در مخازن تحت فشار کامپوزیتی استوانه ای و کروی با زوایای پیچش مختلف الیاف و حجم یکسان

سال انتشار: 1399
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 827

فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

MECHAERO05_035

تاریخ نمایه سازی: 27 مرداد 1399

چکیده مقاله:

در پژوهش حاضر، گسیختگی لایه های مخازن تحت فشار جدار نازک کامپوزیتی چند لایه استوانه ای و کروی با زاویه الیاف متفاوت در لایه ها، تحلیل و با یکدیگر مقایسه شدند. برای این منظور، مخازن استوانه ای و کروی 8 لایه با حجم یکسان و با زوایای لایه های میانی 45، 54، 60 و 67 درجه، در نرم افزار المان محدود ABAQUS، شبیه سازی شدند. با تغییر در زاویه پیچش الیاف میانی لایه ها و با بکارگیری معیار شکست سای- هیل، گسیختگی لایه های مخازن کامپوزیتی بر حسب شاخص شکست سای- هیل I(F) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تغییرات تنش در لایه های مذکور در هر دو مخزن استوانه ای و کروی استخراج و با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج به دست آمده نشان داد، با تغییر زاویه الیاف نسبت به محور مخزن از 45 به 60 درجه، مقادیر IF در لایههای مخزن کروی افزایش و بر عکس آن، در لایه های مخرن استوانه ای کاهش یافت. علاوه بر این، مقادیر IF برای هر دو مخزن استوانه ای و کروی در زاویه الیاف 67 درجه، بزرگ تر از 1 بود و هر دو مخزن در حالت گسیختگی قرار گرفتند. از دیگر نتایج مهم بدست آمده این بود که تنش فون میسز و تنش های در جهت عمود بر الیاف نیز برای مخزن کروی با افزایش زاویه الیاف لایه میانی از 45 درجه به 67 درجه افزایش یافت و از مخزن استوانه ای بیشتر شد. نتایج بدست آمده در مجموع نشان داد که زاویه الیاف میانی 45 درجه برای مخزن کروی و زاویه الیاف میانی 60 درجه برای مخزن استوانه ای به عنوان زوایای بهینه بودند.

کلیدواژه ها:

مخازن تحت فشار کامپوزیتی کروی و استوانه ای ، ABAQUS ، تحلیل المان محدود ، معیار سای-هیل

نویسندگان

علیرضا آلبویه

استادیارگروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه دامغان، دامغان، ایران

شهرام امیرعبدالهیان

دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

محسن بابامیر

دانشجوی کارشناسی مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه دامغان، دامغان، ایران