مقاوم سازی مخازن گاز طبیعی فشرده، با استفاده از مواد کامپوزیتی

یکی از مهم ترین عوامل موثر در طراحی مخازن سوخت های فسیلی و از آنجمله مخازن cng ضریب ایمنی مخزن در برابر بارهای استاتیکی و دینامیکی است که همواره فکر و ذهن مهندسان را در این مورد مشغول ساخته است. از آنجائیکه افزایش ضریب ایمنی با وزن و راندمان حجمی به ترتیب نسبت های مستقیم و معکوس دارد، دستیابی به مدل بهینه مستلزم تحقیقات تئوری و عملی گسترده ای است. لذا در این تحقیق سعی شده با تغییراتی که در هندسه و نوع مصالح اعمال گردیده، سازه ای پیشنهاد شود که در مقایسه با سازه های مشابه ضمن کاهش وزن و رعایت راندمان حجمی مقاومت بیشتری در برابر بارهای دینامیکی از خود نشان دهد. از طرفی به علت عدم اجراء کار آزمایشگاهی لازم بود ابتدا با بررسی دقیق سایر تحقیقات و پژوهش های انجام شده و مقایسه نتایج آنها با استانداردها و آزمون های موجود و تطایق مبانی نظری در مکانیک جامدات و تئوری های الاستیسیته و پلاستیسیته پیشرفته و تحلیل سازه ها با روشهای اجزاء محدود توسط ابزار قدرتمندی همچون نرم افزار آباکوس مدل هایی شبیه سازی گردد که از مزایا و ویژگی های برتری نسبت به سایر مخازن مشابه برخوردار باشند. برای این منظور تحلیل های استاتیکی و دینامیکی جهت تحمل حداکثر فشار داخلی و مقاومت در برابر ضربه و تعیین بیشینه تنش ایجاد شده در جداره ها با استفاده از سه نوع مصالح فولادی، آلومینیومی و فیبرکربن در چهار هندسه متفاوت و دو ضخامت مختلف به روش اجزاء محدود در نرم افزار abaqus طراحی و تحلیل گردید که نتایج نسبتا گسترده ای را در عملیات شبیه سازی به همراه داشت. هرچند نتایج حاصل از تحلیل های استاتیکی در مقایسه با مقاطع مشابه کاهش ضریب ایمنی را نشان میدهد از آن رو که هدف اصلی این تحقیق بهبود ضربه پذیری و افزایش مقاومت بدنه مخزن در برابر بارهای دینامیکی می باشد به منظور به گزینی در این طیف از نتایج با اعمال چهار معیار سنجش در رفتارهای مکانیکی و مقایسه آنها مدل مناسبی با توجیه فنی و اقتصادی و ملاحظات زیست محیطی مناسبتری پیشنهاد گردیده است.