تحليل تنش در مخازن تحت فشار كامپوزيتي نوع سوم و پيش بيني عمر آنها تحت بار خستگي

در اين پژوهش، عمر يك مخزن تحت فشار كامپوزيتي بر اساس يك مدل خستگي كامپوزيت تخمين زده شده است. به منظور اطمينان از مدل سازي انجام شده، ابتدا يك مخزن كامپوزيتي كه به روش ژئودزيك الياف پيچي مي شود، طراحي شده و مورد تحليل استاتيكي قرار مي گيرد. در مدل خستگي مورد استفاده، هر دو عامل كاهش سفتي و استحكام كامپوزيت در نظر گرفته شده است. تمامي مراحل تحليل خستگي از قبيل تحليل تنش، كاهش خواص مكانيكي و محاسبات عمر در زيربرنامه VUMAT و به روش آسيب پيش رونده انجام مي گيرد. در اولين مرحله يك صفحه كامپوزيتي با لايه چيني 〖[0/〖90〗_2]〗_s تحت بارگذاري تك محوري قرار گرفته و تحليل خستگي بر روي آنها انجام مي شود. نتايج به-دست آمده نشان مي دهد نتايج مدل خستگي مورد استفاده به نتايج تجربي نزديك است. سپس عمر خستگي يك مخزن تحت فشار كامپوزيتي جدار نازك ارزيابي مي شود. بر اساس نتايج به دست آمده، با افزايش فشار داخلي مخزن در نسبت فشار ثابت، عمر خستگي مخزن كاهش مي يابد. هم چنين نسبت عمر خستگي در زماني كه اولين المان حذف مي شود (N_1) به كل عمر خستگي مخزن كامپوزيتي (N_tot) در فشارهاي مختلف، بطور متوسط حدود 82 درصد مي باشد.