تحلیل تنش و آنالیز مودال مخازن حمل سیال در خودرو به شیوه اجزاء محدود

برخی از اجزاء مورد استفاده در خودرو، نظیر مخزن ذخیره باد، مخزن گاز طبیعی فشرده، مخزن ذخیره سوخت و مخزن خودروی تانکر، شامل محفظه ای بسته حاوی سیال می باشند که هرگونه کاستی در طراحی این اجزا، علاوه بر اینکه عملکرد خودرو را با مشکل مواجه می سازد، حتماً خطرات زیادی را برای راننده و سرنشینان خودرو به همراه می آورد. هدف از انجام این پایان نامه، تحلیل تنش و آنالیز مودال تانکرهای حمل سیال خصوصاً گاز مایع می باشد که نقش مهمی در تصادفات جاده ای داشته و عمدتاً به تلفات جانی می انجامد. در این پایان نامه در ابتدا، استانداردهای طراحی و روابط حاکم بر انواع رایج تانکرهای حمل گاز مایع، معرفی شده و سپس با مقایسه نتایج روابط تئوری با نتایج روش المان محدود برای حالاتی خاص، به تحلیل انواع تانکرها در حالات مختلف بارگذاری توسط نرم افزار المان محدود abaqus پرداخته می شود. تحلیل های انجام شده به منظور استخراج تنشها و تغییر شکلها در سه مانور شتاب جانبی، شتاب ترمزی و شتاب قائم می باشد. در خاتمه، شبیه سازی تستهای استاندارد طراحی و تحلیل مودال جهت تعیین فرکانسهای طبیعی تانکرها انجام شده است. نتایج به دست آمده از تحلیل تنش، حاکی از آن است که بحرانی ترین مانور شتاب در طراحی تانکرهای پر از سیال، مانور شتاب جانبی و ایمن ترین آنها، مانور شتاب ترمزی است. علاوه بر آن، تحلیل ها نشان می دهند که سطح خارجی تانکرها در سه مانور شتاب، بحرانی تر از سطح داخلی می باشد. بررسی ها نشان می دهد که در اکثر موارد استفاده از تانکرهای استوانه ای با مقطع کوچکتر بسیار مناسبتر از تانکرهایی با قطر بزرگ می باشد. همچنین با نگاهی به تنشهای محل ناپیوستگی هندسی و الزامات ساخت می توان گفت که استفاده از کلگی نیمه کروی به مراتب بهتر از کلگی کروی است. نتایج حاصل از تحلیل مودال و فرکانسی نشان می دهد که شکل مودهای حاصله، متأثر از مقدار مولفه های جرم موثر درگیر در هر مود بوده و می تواند در راستاهای مختلف، فرکانسهای طبیعی مشابه (از نظر عددی) تولید نماید.