مهدی مهاجر - کارشناس مهندسی مکانیک دانشکده مهندسی دانشگاه علم و فرهنگ
علی سعیدی - استادیار دانشگاه علم و فرهنگ

در این مقاله ابتدا تحلیل تنش مخزن تحت فشار خودرو از جنس آلومینیوم ۲۰۲۴ تحت فشار استاتیکی به دو روش تحلیلی و اجزا محدود انجام شده و سپس نتایج این دو روش تحلیل با یکدیگر مقایسه شده است. سپس تحلیل دینامیکی بر روی مخزن در اثر برخورد مانع به مخزن با سرعت های متداول حرکت خودرو ها که سرعت های ۴۰ و ۶۰ و ۸۰ کیلو متر در ساعت می باشد انجام شده است. در این مرحله از تحلیل تنش های حاصل از فشار داخلی مخزن به عنوان تنش پسماند در نظرگرفته شده و سپس تنش ها در اثر برخورد مانع با سرعت های ذکر شده اعمال شده اند. تنش ایجاد شده در اثر برخورد مانع صلب با سرعت ۸۰ کیلومتر بر ساعت با مخزن تحت فشار حدود ۴۶ درصد از مقاومت تسلیم آن بیشتر است. مخزن برای تحمل بار ضربه ای حاصل از برخورد موانع بررسی شده بایستی تقویت شود. تقویت مخزن با اضافه کردن پوسته انجام شده است. برای این پوسته جنس های متداول مختلفی در تحلیل استفاده شده است تا بهترین انتخاب بین این جنس ها انجام شود. در این پروژه جنس های فولاد و کامپوزیت carbon epoxy با استفاده از ۳ روش لایه چینی مورد تحلیل قرار گرفته است. از بین ۳ روش لایه چینی انجام شده کمترین وزن اضافه شده مربوط به زاویه لایه های ۰ و +۴۵ و -۴۵ و ۹۰ درجه می باشد و در این حالت مقدار وزن اضافه شده ۱۸.۳۶ درصد وزن مخزن می باشد. اگر از پوسته فولادی استفاده شود وزن اضافه شده ۱۶۸.۷۷ درصد وزن مخزن می باشد.

مخزن تحت فشار، تحلیل استاتیکی، تحلیل ضربه، نرم افزار انسیس، پوسته کامپوزیتی