تحلیل و مدلسازی رفتار مخازن کامپوزیتی تحت فشار در طی پروسه پر و خالی شدن و بررسی اثر زاویه الیاف و نسبت جرمی مواد کامپوزیتی از روش المان محدود

مخازا الیاف پیچی شده که از روش ساخت الیاف پیچی برای ایجاد قطعات پلاستیک تقویت شده سبک و با استحکام بالا بهره می برد، نوع مهمی از مخازن تحت فشار است. در این پژوهش به شبیه سازی مخازن کامپوزیتی تحت فشار در حالات مختلف پرداخته می شود. در حالت شامل زوایای مختلفی از الیاف کامپوزیتی، تعداد لایه های مختلف، فشارهای مختلفی باشد همچنین در این قسمت شبیه سازی به صورت غیر دائمی انجام شده است تا اثرات مربوط به پر و خالی شدن سیستم در نظر گرفته شود. برای شبیه سازی سه حالت مختلف یک لایه ای، سه لایه ای، پنجره ای در نظر گرفته شده است و همچنین سه فشار کاری و 35 بار ، 70 بار 105 بار مورد استفاده قرار گرفته است. هر یک از حالت شبیه سازی به صورت زمان بندی و با افزایش فشار از 0 تا فشار مورد نظر صورت پذیرفته است. مشاهده می شود که استفاده از پنج لایه با زوایای افزایش و سپس کاهشی و برعکس می تواند کمترین میزان تنش اصلی ماکزیمم را ایجاد کند. همچنین استفاده از یک بایه در زوایای 0 و یا 90 درجه میزان این تنش را به حداکثر مقدار می رساند همچنین مشاهده می شود که مابین کمترین و بیشترین تغییر فرم در حدود25% اختلافات دارد که مقدار قابل ملاحظه ای می باشد و کمترین تغییر فرم در حالت تک لایه ای 0 درجه و بیشترین آن در حالت 45 درجه تک لایه ای ایجاد شده است. و افزایش فشار از حالت کم و متوسط میزان تغییر فرم کمتر از یک میلی متر افزایش می یابد در صورتی که با همین افزایش فشار از حالت متوسط و زیاد بیش از 2 میلی متر تغییر فرم دیده می شود.

کلیدواژه ها:

مخازن تحت فشار ، کامپوزیت ، زاویه الیاف ، فشار کارکرد