بررسی تحلیلی و عددی تنش در مخازن فلزی و کامپوزیتی افقی بزرگ روی تکیه گاه های زینی و بهینه سازی تکیه گاه ها

یکی از معمول¬ترین انواع تکیه¬گاه¬ها برای مخازن افقی، تکیه¬گاههای زینی هستند. تنش¬های محلی ایجاد شده در بدنه مخازن که از این تکیه¬گاه¬ها ناشی می¬شود، نقش بسزایی در تحلیل و طراحی این گونه مخازن دارند. به همین دلیل مطالعه و بررسی این تنش¬های محلی از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است. در این پژوهش، ابتدا با استفاده از استانداردهای طراحیbsi 5500 و asme sec8 ، روش زیک و نرم¬افزار pvelite یک مخزن افقی فلزی که روی دو تکیه¬گاه زینی قرار گرفته است، بطور کامل طراحی می¬شود. این مخزن در شرکت¬های داخل کشور به طور انبوه تولید می¬شود. با توجه به طراحی صورت گرفته، ضخامت نهایی برای این مخزن بدست آورده می¬شود. سپس با استفاده از روش زیک، تئوری تیر اویلر-برنولی و تئوری¬های پوسته با سه دسته معادلات فلوگه، ساندرز و تیموشنکو، این مخزن بومی با ضخامت نهایی بدست آمده در بخش طراحی، مورد تحلیل قرار می¬گیرد. به منظور اعتبار سنجی نتایج، از روش المان محدود و با استفاده از نرم¬افزار abaqus این مخزن تحلیل می¬شود. نتایج حاصل از طراحی و تحلیل این مخزن فلزی با هم مقایسه خواهند شد. سپس توابع هدف مختلفی که برای بهینه سازی تکیه¬گاه¬ها مطرح است، بررسی می¬شوند. با استفاده از الگوریتم ژنتیک مشخصات هندسی تکیه-گاه¬ها از جمله محل قرارگیری، زاویه زین و عرض تکیه¬گاه¬ها طوری که بیشینه تنش¬ ایجاد شده در مخزن کمینه گردد، بدست می¬آیند. روش تحلیل یک مخزن کامپوزیتی نیز کاملاً شبیه به مخزن فلزی است. ضخامت مخزن کامپوزیتی با حالت فلزی برابر در نظر گرفته می¬شود و رفتار تنشی مخزن کامپوزیت با توجه به این ضخامت بررسی می¬شود. برای تحلیل از تئوری تیر اویلر-برنولی و معادلات ساندرز استفاده شده است. همچنین با استفاده از نرم¬افزار abaqus، این مخزن مورد تحلیل قرار گرفته است. با توجه به تحلیل کمان بالای تکیه¬گاه از تئوری تیر اویلر-برنولی، در نهایت رابطه¬ای به عنوان کد طراحی برای این گونه مخازن ارائه می¬شود.