آنالیز واماندگی کپسولهای CNG کامپوزیتی با بررسی تاثیر همزمان تغییر تعداد لایهها و کسر حجمی الیاف تقویت کننده

کپسولهای CNG کامپوزیتی، مزایای قابل توجهی نسبت به انواع فلزی خود دارند که از آن جمله میتوان به قابلیت ذخیره سازی گاز با فشار بالاتر، مکانیزمهای واماندگی ایمنتر، ویژگیهای مکانیکی بهتر، مقاومت بالاتر در برابر خوردگی و ۲ تا ۴ برابر وزن کمتر اشاره کرد. هدف اصلی این پژوهش، آنالیز ترمومکانیکی و ارزیابی کپسولهای CNG کامپوزیتی است. برای ساخت این کپسولها، یک رزین اپوکسی با کارایی بالا به عنوان فاز زمینه کامپوزیت زمینه پلیمری و الیاف کربن با استحکام بالا از نوع T-۷۰۰S به عنوان فاز تقویت کننده انتخاب شد. پس از تعیین ویژگیهای گوناگون این دو بخش اصلی، ویژگیهای لمینای ناشی از آنها به کمک روابط میکرو مکانیک تعیین و برای ساخت آن نیز یک دستگاه رشتهپیچ ۵ محوری ساخته شد. سپس با توجه به شرایط کاری بهینه دستگاه که در کسر حجمی ۵۰ تا ۶۰ درصد از الیاف تقویت کننده بدست میآمد، آنالیز ترمومکانیکی سه بعدی در کسر حجمی ۵۵ ،۵۰ و ۶۰ درصد با استفاده از نرمافزار ANSYS-۱۲ انجام شد. با توجه به نتایج این پژوهش، افزایش تعداد لایههای لمینت کامپوزیتی و کسر حجمی الیاف تقویتکننده، تاثیری متفاوت بر رفتار واماندگی آستر فلزی و لایههای کامپوزیتی دارند. از نتایج دیگر، تاثیر بسزای تنشهای حرارتی بر واماندگی لمینت است؛ در حالی که تاثیر آنها بر واماندگی آستر فلزی قابل چشمپوشی است.

Keywords:

کپسول CNG , کامپوزیت زمینه پلیمری , آنالیز ترمومکانیکی , میکرو مکانیک , رشتهپیچی