نام پژوهشگر: امیر پاشایی

طراحی و ساخت مخزن گاز طبیعی فشرده تمام کامپوزیت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی مهندسی 1387
  امیر پاشایی   محمد گلزار

در این پایان نامه یک مخزن تمام کامپوزیتی از جنس الیاف کربن آغشته به رزین اپوکسی با ابعاد مشخصی طراحی و در نهایت نمونه ای از آن مخزن ساخته و تست گرفته شد. هدف این تحقیق رسیدن به نسبت جرم به حجم بهینه بر مبنای روش ساخت ممکن و تحمل فشار ثابت می باشد. ابتدا با استفاده از معادلات مربوط به ضخامت و زاویه الیاف برای هر یک از مسیرهای پیچش، در نظر گرفتن عدم لغزش، ملاحظات ساخت و تعیین خواص ماده با استفاده از حلقه کامپوزیتی، شرایط مدل سازی مخزن بدست آورده می شود. با به کار گیری معادلات پایه ای برای تحلیل کامپوزیت ها در هر مسیر پیچش برای هندسه انتخابی، معیار شکست منفی شد. سپس با استفاده از بسته نرم افزاری abaqus با وجود تحلیل درست، به مقادیر عددی متفاوت ضخامت با مقادیر موجود در منابع تئوری و عملی دست یافته شد. در ادامه برای اعمال دو پارامتر کشش در الیاف و شکست تدریجی یک برنامه اجزا محدود طبق الگوریتمی نوشته شد. در این برنامه اجزا محدود که از معادلات حاکم بر المان های تقارن محوری دو بعدی بهره برده است، علاوه بر اعمال پارامترهای ذکر شده، با به کارگیری روش های شکست لایه اول و شکست لایه آخر نتایج قابل قبولی منتج شد. در نهایت با تهیه لاینر با شرایط هندسی طراحی شده و با استفاده از یک دستگاه رشته پیچی، مخزن مورد نظر ساخته و سپس تست ترکیدگی بر روی آن انجام شد. با توجه به تفاوت های موجود در ساخت و طراحی، فشار ترکیدگی بدست آمده با فشار طراحی اختلاف قابل قبولی را نشان می دهد. برای تطابق بیشتر نتایج می بایست هم شرایط ساخت و هم تحلیل به سمت شرایط ایده آل میل کنند. همچنین پارامترهای تحلیلی دیگری از جمله پدیده تورق نیز بایستی در طراحی در نظر گرفته شود.