بررسی رفتار مخازن CNG نسل اول تا چهارم خودروها تحت اثر بار ضربه

یکی از نکات مهم در طراحی خودروهای سبک گازسوز، طراحی ، انتخاب و نصب صحیح مخزن می باشد. بازرسی منظم از مخازن CNG یک نیاز حیاتی برای سیستم های سوخت CNG بوده و تصادف یا ضربه به این نوع مخازن می تواند یکپارچگی و استحکام آنها را تهدید کند. یکی از پارامترهای مهم در طراحی مخازن CNG، مقاومت آنها در برابر ضربه و تصادف است . در پژوهش حاضر ابتدا به طراحی مخازن نسل اول تا چهارم خودروها پرداخته و هرکدام از نظر وزنی بررسی و قیاس شدهاند. سپس مخازن طراحی شده در فشار هیدرواستاتیک ۲۰۰ بار (فشار کاری ) با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود آباکوس تست شده تا از نظر صحت طراحی و استحکام تایید شوند. تست هیدرو استاتیک مخازن با استفاده از معیار گسیختگی سای -هیل مورد مطالعه قرار گرفته است . در نهایت به بررسی میزان آسیب های وارده به مخازن فلزی و کامپوزیتی تحت ضربه با سرعت و زاویه برخورد متفاوت پرداخته شده و رفتار این مخازن به کمک معیارهای آسیب فلزات و کامپوزیت ها مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است تا مناسب ترین نوع مخزن یا مخازن در برابر آسیب ناشی از ضربه شناسایی و معرفی شود. صدمات وارد بر بخش فلزی مخازن با بکارگیری معیار آسیب جانسون-کوک و صدمات وارده به بخش کامپوزیت مخازن با استفاده از معیار آسیب هاشین ارزیابی شدهاند. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد، مخزن نسل چهارم عملکرد به مراتب بهتری را در برخورد عمودی و افقی با سرعت ۳۰ و ۶۰ کیلومتر بر ساعت از خود نشان می دهد. همچنین نسبت به سایر نسل ها دارای وزن به مراتب کم -تری بوده و در مقایسه به نسل اول، حدود %۴۷ سبک تر می باشد.

کلیدواژه ها:

مخازن CNG ، مخازن تحت فشار ، ضربه ، معیار شکست هاشین ، معیار شکست جانسون-کوک