محاسبه فشار بحرانی در مخزن CNG دارای ترک نیم بیضوی از جنس ۳۴CrMo۴

در این مقاله فشار بحرانی و روند رشد ترک در مخزن CNG دارای ترک نیم بیضوی تحت اعمال فشار استاتیکی تا ۴۵۰بار ، دارای ضخامت دیواره ۷.۴ میلی متر ، قطر داخلی ۳۵۶ میلی متر ، حجم ۷۵ لیتر ، طول ۱ متر ، ساخته شده از فولاد ۳۴CrMo۴ بدون درز به روش المان محدود در نرم افزار آباکوس مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به اهمیت مسئله رشد ترک در مخازن استوانه ای تحت فشار، که در صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارد. هدف، ارائه یک مدل سه بعدی به روش« المان محدود توسعه یافته» (Extended Finite Element Method) یا «XFEM» جهت بررسی فشار بحرانی و فشار تسلیم نهایی مخزن می باشد. که با داشتن پارامترهای هندسی و فیزیکی مسئله، مقادیر دقیق تری نسبت به آزمون های استانداردی ( تجربی و عددی ) که در حال حاضر وجود دارند، پیش بینی نمود. در جهت انجام تحقیق، مشخصات فیزیکی، مکانیکی فولاد مربوطه از مقالات پیشین و جداول استاندارد طراحی تعیین گردیده و پس از ترسیم مدل هندسی در نرم افزار آباکوس ، مراحل اعمال بارگذاری استاتیکی انجام گرفت و تغییرات نسبت عمق ترک به طول ترک ، فشار بحرانی، فشار تسلیم نهایی مخزن، کرنش های پلاستیکی و الاستیکی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت عمق ترک به طول ترک، فشار بحرانی و فشار تسلیم نهایی مخزن ، کاهش پیدا می کند. کرنش های پلاستیک و الاستیک با افزایش ابعاد ترک افزایش می یابد.

Keywords:

مخازن استوانه ای , ترک نیم بیضوی , فشار بحرانی , کرنش پلاستیک , کرنش الاستیک