بهینه سازی وزن و ضخامت مخازن تحت فشار کامپوزیتی با تعیین زاویه الیاف و تعداد لایه ها
کد مقاله : 1232-IRANCOMP-FULL
نویسندگان:
امیر غفوری صیاد *1، بهزاد عباس زاده2
1گروه مکانیک، آموزشکده فنی و حرفه ای سما واحد اردبیل
2گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیل
چکیده مقاله:
در این تحقیق هدف بهینه سازی وزن یک مخزن فولادی تحت فشار با ابعاد معین با استفاده از لایه های کامپوزیتی از جنس کربن- اپوکسی است. طراحی‌ این مخزن به صورت تحلیلی، کد نویسی در نرم افزار MATLAB و روش المان محدودی با استفاده از نرم افزار ABAQUS است. نتایج حاصل از هر سه حالت طراحی با یکدیگر مقایسه شده که خطای حاصل نشان‌دهنده سازگار بودن نتایج به دست آمده از هر سه روش به کار رفته می‌باشد. در این طراحی مستحکم ترین مخزن نسبت به کمترین وزن ممکن الیاف مورد بررسی قرار می گیرد. به دست آوردن بهترین زاویه پیچش الیاف و همچنین ضخامت آن از جمله پارامترهای مهم در طراحی این مخزن است که نتیجه حاصل از تحلیل‌های انجا‌م‌شده برای مخزن تحت فشار، پیچش الیاف کربن-اپوکسی با ضخامت 105.12 میلیمتر با استفاده از روش فیلامنت‌ وایندینگ و با زاویه‌ ثابت در حدود 54.73 درجه که دارای 16 لایه است. با استفاده از پارامترهای در نظر گرفته شده برای این مخزن تحت فشار، وزن مخزن فولادی از 9255.15 کیلوگرم با استفاده از لایه های کامپوزیتی به 1568.8216 کیلوگرم کاهش می یابد.
کلیدواژه ها:
مخازن تحت فشار کامپوزیتی، روش المان محدود، تحلیل تنش و کرنش، پیچش الیاف، روش فیلامنت‌ وایندینگ
وضعیت : مقاله برای ارائه به صورت پوستر پذیرفته شده است