مدلسازی و تحلیل ترک نیم بیضی در مخازن تحت فشار CNG

تحقیقات مختلف نشان داده است که بیش از هفتاد درصد شکست و خرابی سازه های مکانیکی ناشی از گسترش ترک در آنها میباشد. در این مقاله به برررسی و تحلیل ترک نیم بیضوی در مخازن تحت فشار CNG کامپوزیتی با آستر فلزی پرداخته شده است. ابتدا برای صحت سنجی نحوه شبیه سازی، یک ترک نیم بیضوی در مخزن تحت فشار CNG نوع اول در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس شبیه سازی شده است. سپس نتایج با استفاده از روابط تحلیلی مکانیک شکست اعتبار سنجی شده است. بعد از صحت سنجی با همان روش به شبیه سازی مخزن تحت فشار CNG نوع سوم پرداخته شد. در مخزن CNG نوع سوم که پوشش کامپوزیتی آن از جنس برون/اپوکسی، کولار/اپوکسی و کربن/ اپوکسی است؛ ترک های داخلی طولی و عرضی و همچنین ترک خارجی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان میدهد که هندسه ترک تاثیر زیادی بر ضریب شدت تنش دارد. ترک نیم بیضوی داخلی طولی بحرانی ترین ترک میباشد و زمانی که این ترک در کنار ترک عرضی خارجی قرار بگیرد بحرانی تر میشود و ضریب شدت تنش در ترک نیم بیضوی طولی داخلی افزایش مییابد. همچنین کامپوزیت برون/اپوکسی مقاومت بیشتری نسبت به افزایش فشار داخلی دارد.

کلیدواژه ها:

مخزن CNG ، ترک سطحی نیم بیضوی ، ضریب شدت تنش ، کامپوزیت ، تحلیل المان محدود