بهینه سازی وزن و ضخامت مخازن تحتفشار کامپوزیتی با تعیین زاویه الیاف و تعداد لایه ها

در این تحقیق هدف بهینه‌سازی وزن‌ک مخزن فولادی تحت‌فشار با ابعاد معین با استفاده از لایه‌های کامپوزیتی از جنس کربن-اپوکسی است. طراحی‌ این مخزن به‌صورت تحلیلی، کد نویسی در نرم‌افزار matlab و روش المان محدودی با استفاده از نرم‌افزار abaqus است. نتایج حاصل از هر سه حالت طراحی با یکدیگر مقایسه شده که خطای حاصل نشان‌دهنده سازگار بودن نتایج به‌دست‌آمده از هر سه روش به‌کاررفته است. در این طراحی مستحکم‌ترین مخزن نسبت به کمترین وزن ممکن الیاف موردبررسی قرار می‌گیرد. به‌دست آوردن بهترین زاویه پیچش الیاف و همچنین ضخامت آن ازجمله پارامترهای مهم در طراحی این مخزن است که نتیجه حاصل از تحلیل‌های انجا‌م‌شده برای مخزن تحت‌فشار، پیچش الیاف کربن-اپوکسی باضخامت 12/105 میلی‌متر با استفاده از روش فیلامنت‌ وایندینگ و با زاویه‌ ثابت در حدود 73/54 درجه که دارای 16 لایه است. با استفاده از پارامترهای در نظر گرفته‌شده برای این مخزن تحت‌فشار، وزن مخزن فولادی از 15/9255 کیلوگرم با استفاده از لایه‌های کامپوزیتی به 8216/1568 کیلوگرم کاهش می‌یابد.