تخمین اثر شعاع گشودگی بر عمر خستگی مخازن تحت فشار کامپوزیتی

مخزن تحت فشار، محفظه بسته ای است که جهت نگهداری سیال در فشاری متفاوت از فشار محیط، طراحی و استفاده میشود. مخازن تحت فشاری که دایما در حال پر و خالی شدن هستند، در معرض بارگذاری خستگی قرار دارند. در این پژوهش، تاثیر اندازه گشودگی در کلاهک، بر رفتار خستگی یک مخزن کامپوزیتی بررسی میشود. ابتدا یک مخزن کامپوزیتی با الیاف پیچی به روش ژیودزیک، طراحی شده و مورد تحلیل استاتیکی قرار میگیرد. سپس تحلیل خستگی با استفاده از یک مدل برپایه تنش و انرژی انجام میشود. در مدل خستگی مورد استفاده، هر دو عامل کاهش سفتی و استحکام کامپوزیت در نظر گرفته شدهاست. مدلسازی و تحلیل تنش در نرم افزار آباکوس انجام گرفته و برای پیادهسازی محاسبات در مراحل مختلف تحلیل آسیب خستگی پیشرونده مانند تقلیل خواص مکانیکی و محاسبات عمر نهایی، یک زیربرنامه رایانهای تهیه شده است. نتایج نشان میدهد که با افزایش نسبت شعاع از 0/26 تا 0/7 عمر خستگی مخزن تحت فشار تا نسبت شعاع 0/52 افزایش و سپس کاهش مییابد. در نهایت با برازش منحنی بر داده های عددی، معادله تخمین عمر مخزن بر حسب شعاع گشودگی استخراج میشود.

Keywords:

مخزن تحت فشار , روش ژیودزیک , عمر خستگی , شعاع گشودگی