تحليل استاتيكي، ارتعاشي وكمانشي مخازن تحت فشار كامپوزيتي تحت بارگذاري چندگانه با هدف انتخاب بهينه مواد و لايه‌چيني

Static, vibrational, an‎d buckling analysis of a composite pressure vessel under multi-load conditions aimed at the optimal selec‎tion of materials an‎d layering.

كارشناسي ‌ارشد

مهندسي مكانيك - طراحي كاربردي

پيام نور شيراز

1403-04

1403/11/07

سي دي

63صص.

ابراهيمي ،زهره

-‎--‎--‎-

59-62 صص.

پيام نور شيراز

در اين پژوهش، تحليل استاتيكي، ارتعاشي و كمانشي يك مخزن تحت فشار با استفاده از چهار تركيب متريالي مختلف شامل فلز، كامپوزيت-فلز، كامپوزيت-فلز-رابر و كامپوزيت-فلز-كامپوزيت انجام شده است. هدف اصلي اين مطالعه، انتخاب تركيب بهينه مواد و الگوي چيدمان لايه‌ها با توجه به معيارهايي نظير وزن، استحكام مكانيكي، مقاومت در برابر خوردگي و عمر مفيد مخزن است. مدل‌سازي مخازن با استفاده از نرم‌افزارهاي اجزاي محدود انجام شده و تحليل‌ها شامل بررسي توزيع تنش و تغيير شكل تحت فشار داخلي، محاسبه فركانس‌هاي طبيعي سيستم براي ارزيابي پايداري ديناميكي و تحليل كمانش مخزن در شرايط بارگذاري خارجي است. در اين راستا، تأثير پارامترهاي طراحي نظير زاويه چينش الياف در لايه‌هاي كامپوزيتي و استفاده از لايه رابر براي كاهش خوردگي و بهبود انعطاف‌پذيري بررسي شده است. نتايج نشان دادند كه هر تركيب متريالي تأثيرات متفاوتي بر رفتار مكانيكي مخزن داشته و استفاده از لايه رابر مي‌تواند به‌طور قابل توجهي مقاومت در برابر خوردگي را افزايش داده و طول عمر مخزن را بهبود بخشد. همچنين، تنظيم ضخامت يكسان براي تمامي تركيبات متريالي، امكان مقايسه عادلانه‌اي از نظر وزن و عملكرد مكانيكي فراهم كرده و نشان داده است كه تركيب كامپوزيت-فلز-كامپوزيت عملكرد بهينه‌اي در برابر بارگذاري چندگانه ارائه مي‌دهد.اين تحقيق، علاوه بر شناسايي نقاط ضعف طراحي فعلي، راهكارهايي عملي براي كاهش وزن، افزايش استحكام و كاهش هزينه توليد مخازن تحت فشار پيشنهاد مي‌دهد. نتايج اين پژوهش مي‌تواند در بهبود طراحي مخازن در صنايعي مانند نفت و گاز، پتروشيمي، هوافضا و حمل‌ونقل، نقش بسزايي داشته باشد.

1404/07/12

منصوره غيثي

78754