در این مقاله به تحلیل الاستوپلاستیک مخازن جدار ضخیم FG تحت فشار داخلی می پردازیم. امروزه مخازن جدار ضخیم حاوی مایعات با فشار زیاد، در صنایع شیمیایی استفاده می شوند. با توجه به فشار داخلی زیاد، مخزن در بخشی از ضخامت خود وارد محدوده پلاستیک می شود؛ به همین دلیل برای تحلیل مخزن به بررسی رفتار الاستوپلاستیک نیاز داریم. در این تحقیق رفتار الاستوپلاستیک مخازن کروی و استوانه ای  FGتحت فشار داخلی بررسی می شود. برای مقایسه با مخازنFG ، به بررسی رفتار الاستوپلاستیک  مخازن همگن نیز می پردازیم. به این منظور با فرض وجود رفتار پلاستیک ایده ال تحت شرایط تقارن محوری و اعمال معیار تسلیم ترسکا برای مخازن کروی و استوانه ای همگن و  FGاز جنسAl A359/SiCp  نتایج تحلیلی حاصل از تحلیل این مخازن بررسی می شوند. از مدل توانی برای توصیف تغییر تدریجی خواص مکانیکی مواد FG در راستای شعاعی استفاده می شود. نتایج به صورت تحلیلی بیان می شوند. نتایج حاصل از تحلیل مخازن FG پس از ساده سازی با نتایج مربوط به تحلیل مخازن همگن یکسان هستند. همچنین مشاهده خواهد شد که بکارگیری مخازن FG به جای مخازن همگن ظرفیت تحمل فشار داخلی را بیشتر می کند.

در این مقاله، طراحی بهینه یک مخزن تحت فشار مرکب را در چند سطح بررسی شده است. متغیرهای طراحی مخزن کامپوزیتی شامل شکل کلگی، زاویه پیچش، ضخامت لایه ها، تعداد لایه ها و ترتیب چیدمان می شود. پارامتری با نام "ضریب شکل اصلاح شده" به عنوان تابع هدف معرفی شده است. این پارامتر اثرات فشار و حجم داخلی، وزن مخزن، و خصوصیات ماده کامپوزیت را در نظر می گیرد. الگوریتم پیشنهادی، الگوریتم ژنتیک و تحلیل اجزا محدود را جهت بهینه سازی پارامترهای طراحی به کار می برد. به عنوان چند مثال، این روند بر اشکال کلگی ئودزیک و بیضوی اعمال شده است. نتایج نشان می دهد که برای شرایط مخزن داده شده، شکل کلگی ئودزیک با زاویه پیچش مارپیچ 9 درجه، عملکرد بهتری دارد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (pdf) مراجعه فرمایید.

در این مقاله، تحلیل شروع سیلان در مخازن کروی جداره ضخیم FG تحت تاثیر بارگذاری همزمان فشار داخلی و گرادیان دمایی ارائه شده است. طراحی مخازن جداره ضخیم کروی تحتفشار، به عنوان محفظه نگه دارنده سیالات تحت بارهای حرارتی با گرادیانهای دمایی بالا نیازمند به راه کاری جدید است. تحت فشار داخلی زیاد و دمای بالا، مخزن در بخشی از ضخامت خود وارد محدوده پلاستیک می شود؛ لذا، برای طراحی مخزن بررسی فشار و گرادیان دمایی که موجب شروع سیلان می گردد نیاز است. مدول الاستیسیته، تنش تسلیم، ضریب هدایت گرمایی و ضریب انبساط حرارتی به صورت تدریجی و طبق مدل توانی و در راستای شعاعی تغییر می کنند. برای توصیف رفتار ماده در ناحیه پلاستیک در کره جدار ضخیم FG تحت فشار داخلی و گرادیان دمایی، از معیار تسلیم ترسکا استفاده شده و رفتار مواد بصورت الاستیک- پلاستیک کامل فرض شده است.