مطالعه تاثير وصله كامپوزيتي بر تنش مخزن فلزي داراي ترك تحت فشار داخلي

investigation the effect of composite patch on stress of metal tank under internal pressure

پوسته‌ها از پركاربردترين اجزاي ساختماني و صنعتي محسوب مي‌شوند و در بخش عمده‌اي از صنايع مهندسي استفاده مي‌شوند. يكي از انواع اين سازه‌ها، مخازن تحت فشار فلزي هستند كه كاربردهاي گسترده‌اي در صنايع پتروشيمي، نفت و هوا و فضا دارند. از منظر مهندسي، مخازن معمولاً به دليل ضخامت كم‌تر خود نسبت به ابعاد ديگر، در رده سازه‌هاي جدار نازك قرار مي‌گيرند. در اين مطالعه، رفتار تنشي مخزن فلزي داراي ترك تقويت شده با وصله‌هاي كامپوزيتي كربن / اپوكسي و شيشه / اپوكسي به روش عددي و با استفاده از نرم‌افزار آباكوس بررسي و مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج نشان مي‌دهند كه مقادير تنش در مخزن تعمير شده با وصله مطلوب نسبت به مخزن ترك خورده تعمير نشده تا 6/33 درصد كاهش يافته است. همچنين ميزان تأثير عوامل مؤثر مانند نحوه لايه‌چيني كامپوزيت ، زاويه كمان وصله كامپوزيتي ضخامت و جنس آن مورد بررسي قرار گرفته است.

Shells are considered to be the most widely used construction and industrial components and are used in a major part of engineering industries. One of the types of these structures are metal pressure vessels that have wide applications in petrochemical, oil, Aerospace industries. From an engineering point of view, pressure vessels are usually placed in the category of thin-walled structures due to their smaller thickness compared to other dimensions. In this study, the stress behavior of a metal tank with a crack reinforced with carbon/epoxy and glass/epoxy composite patches has been investigated and studied numerically using Abaqus software. The results show that the stress values in the repaired pressure vessels with the optimal patch have decreased by 33.6% compared to the unrepaired cracked pressure vessel. Also, the influence of effective parameters such as substance sequences of layers, the arc angle .of the composite patch, its thickness and material has been investigated