بررسی اتصالات پوسته های استوانه ای کامپوزیتی به منظور افزایش مقاومت در مقابل بارهای محلی

گاهاً ضخامت مخازن تحت فشار از روابطی که در مراجع مربوطه طراحی به دست می آید؛ به اندازه ای نیستند که بتوانند در برابر بارهای محلی مقاومت کنند. تنش های ناشی از این بارها عموماَ در ناحیه ی کمی از پوسته توزیع می شوند. در این گونه موارد طراح ناچار است برای جبران ناتوانی پوسته راه حل هایی مثل استفاده از پد تقویتی، افزایش ضخامت پوسته، تغییر شکل، جنس و اندازه اتصال شونده را به کار برد که علاوه بر افزایش هزینه ها، اثرات محدود این روش ها طراح را با مشکل مواجه می کند. در تحقیقات پیشین نشان داده می شود که چگونه می توان با استفاده از تقویت های محلی مثل قطاعی از یک رینگ محیطی، تا حد مطلوبی اثرات انواع بارهای محلی منفرد را کاهش داد. اما کار قابل ملاحظه ای برای کاهش تنش های ناشی از بارهای محلی به وسیله ی تقویت کننده های پوسته در مخازن کامپوزیت که علی رغم وزن کم استحکام بالایی نیز دارند نشده است. در این تحقیق پس از تعیین حدود ضخامت، قطر و زاویه ی لایه، مدل سازی مخزن کامپوزیتی استوانه ای در نرم افزار آباکوس صورت می گیرد. برای رسم نمودارهای محدوده امن نیروی برشی و گشتاور خمشی، در مدل المان محدود مقادیر بارگذاری تا حدی بالا می روند که مقادیر ضریب اطمینان در پوسته به 1 برسند، این تحلیل پس از انجام تقویت نیز انجام شده و با حالت بدون تقویت مقایسه گردیده اند. این نمودارها پیش بینی می کنند در صورت استفاده از هر اندازه تقویت با چیدمان مشخص و بهینه شده، پوسته تا چه میزان بارگذاری را تحمل می کند. برای تایید نتایج تئوری، مدل آزمایشگاهی ساخته و نتایج تئوری با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده اند. در پایان نشان داده شده، که میزان کاهش کرنش بعد از اعمال تقویت حداکثر به 28 درصد می رسد. گزارشات تست عملی نیز تقریباً با 15 درصد اختلاف نتایج تئوری را تصدیق می کنند.