تعيين ناحيه‌ي بحراني و قابليت استفاده‌ي مجدد مخازن CNG فولادي در تصادم

Determination of the Critical Area and Reusability of Compressed Natural Gas Storage Cylinder in Collision

در اين مقاله با استفاده از مكانيك آسيب اثر تصادم و آسيب ناشي از آن در مخازن گاز طبيعي تحت فشار (CNG) فولادي مورد بررسي قرار مي‌گيرد. استاندارد CSA متداول در مخازن CNG، به‌عنوان معيار شناسايي آسيب و قابليت استفاده مجدد مخزن پس از برخورد انتخاب شده است. براي محاسبه‌ي آسيب وارد به مخزن از مدل آسيب جانسون-كوك استفاده شده است. شبيه‌سازي‌هاي اجزاي محدود در جهت‌هاي مختلف برخورد انجام مي‌شود و تاثير فشار داخل مخزن و سرعت تصادم مورد بررسي قرار مي‌گيرد و آسيب ناشي از برخورد براي حالت‌هاي مختلف ارزيابي مي شود. نتايج تحليل نشان مي‌دهد آسيب انباشته شده در مخزن هنگام برخورد در راستاي عمودي بيش‌تر از امتداد افقي است و در شرايط يكسان بارگذاري در تصادم عمودي مخزن، آسيب بيش‌تري به مخزن وارد مي‌شود.

In this paper, damage mechanics approach is used to investigate the effects of crash in Compressed Natural Gas (CNG) storage cylinder. The Canadian Standard Association (CSA) in CNG cylinders is used as a damage detection criterion and cylinders ability to reuse. Simulation of cylinder failures caused by car crash or drop is done by Johnson-Cook damage model. Simulations are carried out in different impact directions, and the effects of cylinder internal pressure and collision velocity are investigated. The results of different cases show that the maximum damage created in vertical impact and by changing direction from vertical to horizontal resultant damage will be decreased.