Dikişsiz Metal Astarlı ve Kompozit Sargılı Yüksek Basınç Tankı Tasarımı
[ X ]
Tarih
2009
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Kırıkkale Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalısmada ağ analizi ve klasik katman teorisi yardımıyla TSE tarafından Tip 3 olarak isimlendirilen [1] dikissiz metal astarlı ve kompozit sargılı basınç tankının patlama basıncına göre tasarımı yapılmıstır. Çalısmada Tsai-Wu hasar kriteri esas alınmıs olup, metal astar için hasar durumu plastik akmanın basladığı an ve kompozit kısmın hasar durumu ise fiber kopması olarak düsünülmüstür. Tasarımda ilk olarak ağ analizinden elde edilen kompozit katman kalınlıkları temel alınarak simetrik ve simetrik olmayan plaka düzenleri için helisel ve teğetsel kısımların birbiri arasındaki kalınlık değisiminin patlama basıncına ve teğetsel sekil değistirmelere etkisi incelenmistir. Daha sonra ağ analizi ile elde edilen patlama basıncı değeri simetrik ve simetrik olmayan plaka düzenleri için katman teorisi ile bulunan maksimum patlama basıncı değerleri ile karsılastırılmıstır. Son olarak metal astarın kompozit kısmın kalınlığı ile orantılı olarak kalınlık değisiminin yine patlama basıncına ve teğetsel sekil değistirmelere etkisi incelenmistir. Hesaplamalarda 28 lt’lik basınç tankı seçilmis, tankın metal astarı için 34CrMo4 çeliği ve kompozit kısmı için AS-3501 karbon fiberi ve epoksi reçinesi kullanılmıstır.
In this study, Type 3 metal lined and filamentwound composite pressure vessel is designed with respect to burst pressure by using netting analysis and classical lamination theory. Failure analysis was based on the Tsai-Wu failure criterion. Plastic yielding and fiber breakage failure mechanisms were assumed for the metal liner and for composite part, respectively. The pressure vessel is 28 liters in water volume; 34CrMo4 steel material for metal liner and AS–3501 carbon / epoxy for over wrap composite were selected. Results from netting analysis were accepted as basis for symmetric and anti-symmetric plates dimensions. The effect of helical and hoop winding thicknesses variations on burst pressure and hoop strain changes were investigated at first. Later, the burst pressure obtained from netting analysis was compared with the maximum burst pressure values calculated via symmetrical and non-symmetrical approaches. Lastly, metal lined and composite part thickness ratio variation effects on burst pressure and hoop strain changes were investigated.
In this study, Type 3 metal lined and filamentwound composite pressure vessel is designed with respect to burst pressure by using netting analysis and classical lamination theory. Failure analysis was based on the Tsai-Wu failure criterion. Plastic yielding and fiber breakage failure mechanisms were assumed for the metal liner and for composite part, respectively. The pressure vessel is 28 liters in water volume; 34CrMo4 steel material for metal liner and AS–3501 carbon / epoxy for over wrap composite were selected. Results from netting analysis were accepted as basis for symmetric and anti-symmetric plates dimensions. The effect of helical and hoop winding thicknesses variations on burst pressure and hoop strain changes were investigated at first. Later, the burst pressure obtained from netting analysis was compared with the maximum burst pressure values calculated via symmetrical and non-symmetrical approaches. Lastly, metal lined and composite part thickness ratio variation effects on burst pressure and hoop strain changes were investigated.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Basınçlı Kap, Kompozit, Ağ Analizi, Kompozit Levha Teorisi, Basınçlı Kap, Kompozit, Ağ Analizi, Kompozit Levha Teorisi
Kaynak
Uluslararası Mühendislik Araştırma ve Geliştirme Dergisi
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
1
Sayı
2-53
