@article { author = {Nouri Kamari, Majid and Ashenai Ghasemi, Faramarz and Rahimi Sherbaf, Gholam Hossein and Kashyzadeh, Kazem Reza}, title = {Numerical simulation of CNG fuel tank behavior made of epoxy/glass composite in design mode considering constant and variable thicknesses under burst pressure test}, journal = {Iranian Journal of Manufacturing Engineering}, volume = {8}, number = {7}, pages = {20-30}, year = {2021}, publisher = {}, issn = {2476-504X}, eissn = {}, doi = {}, abstract = {In the present study, failure strength of the type-IV CNG fuel tank under burst pressure test in both constant and variable thicknesses was analized using finite element simulation. Afterward, optimal fiber twist angle was optimized to achieve maximum resistance to burst pressure in both models. To this end, the test specifications stated in NECE R 110: 2016 standard and von Mises yield criterion were used to determine the critical area which is prone to failure in the tank. The simulation results showed that the separation occurred in the lower flange of the tank and the location of the low curvature shell in the tank with the constant and variable thicknesses, respectively. Validation of presented finite element simulation for prediction of burst pressure in both design modes, including constant and variable thicknesses, using the technique of comparison with experimental results showed that an acceptable agreement was established between the experimental and numerical results. Also, the results showed that the optimal fiber twist angle to achieve maximum resistance to burst pressure for both design cases (constant and variable thicknesses) was 23° (670 bar) and 15° (780 bar), respectively. Finally, applying the results of this study can lead to a 22% increase in the failure strength of the type-IV composite tank.}, keywords = {CNG fuel tank,Type-IV composite tank,Fiber twist angle,Burst pressure,Failure zone}, title_fa = {شبیه سازی عددی رفتار مخزن سوخت CNG ساخته شده از کامپوزیت اپوکسی/شیشه در حالت های طراحی با ضخامت ثابت و متغیر تحت آزمون فشار ترکیدگی}, abstract_fa = {در مطالعه حاضر، استحکام نهایی شکست مخزن سوخت CNG نوع 4 تحت آزمون فشار ترکیدگی در دو حالت ضخامت ثابت و متغیر با استفاده از شبیه‌سازی المان محدود تحلیل شد. سپس به بهینه‌سازی زاویه پیچش الیاف به منظور دستیابی به حداکثر مقاومت در برابر فشار ترکیدگی در هر دو مدل پرداخته شد. بدین منظور از مشخصات آزمون بیان شده در استاندارد NECE R 110: 2016 و تعیین معیار تنش معادل فون میسز جهت مشخص نمودن ناحیه بحرانی و مستعد به شکست در مخزن استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان داد که در دو حالت طراحی ضخامت ثابت و متغیر جدایش به ترتیب در فلنج پایین مخزن و محل پوسته انحنای پایین رخ داده است. صحت سنجی شبیه‌سازی اجزای محدود ارایه شده برای پیش‌بینی فشار ترکیدگی در هر دو حالت طراحی (ضخامت ثابت و متغیر) با استفاده از تکنیک مقایسه با نتایج آزمایشگاهی نشان داد که تطابق قابل قبولی میان نتایج تجربی و عددی برقرار بوده است. همچنین نتایج نشان داد که بهینه ترین زاویه پیچش الیاف جهت دستیابی به حداکثر مقاومت در برابر فشار ترکیدگی در دو حالت طراحی ضخامت ثابت و متغیر به ترتیب برابر با 23درجه (در فشار 670 بار) و 15 درجه (در 780 بار) بوده است. در نهایت، بکارگیری نتایج این پژوهش می تواند منجر به افزایش 22 درصدی استحکام نهایی شکست مخزن کامپوزیتی نوع 4 شود.}, keywords_fa = {مخزن سوخت CNG,مخزن کامپوزیتی نوع 4,زاویه پیچش الیاف,فشار ترکیدگی,ناحیه شکست}, url = {https://www.iranjme.ir/article_140715.html}, eprint = {https://www.iranjme.ir/article_140715_4f9443a2236bda2f8cfdfdb7e2d66861.pdf} }