Modelado de materiales y estudio de fallas de diferentes compuestos reforzados con fibra para recipientes a presión

Resumen

Los recipientes a presión son herramientas industriales esenciales para el almacenamiento de fluidos a alta presión. La utilización de recipientes a presión en el entorno industrial ordinario impone serios peligros para la vida humana en caso de falla. El material de fabricación y la presión de trabajo según la resistencia del material son argumentos necesarios para un diseñador de recipientes a presión. En este estudio, se seleccionan cinco materiales compuestos para investigar el comportamiento de los recipientes a presión bajo alta presión. La técnica FEA se utiliza para comprobar tensiones y deformaciones en diferentes capas compuestas. La presión aplicada a todos los modelos de materiales en este estudio es de alrededor de 20 MPa. Las teorías de Tsai Wu y la tensión máxima se utilizan para estudiar la falla en las dos primeras capas compuestas de diferentes materiales compuestos. Los compuestos de epoxi de vidrio funcionan bien en términos de falla de carga estática. Demuestran una fuerza razonable sin experimentar fallas en la segunda capa. Los compuestos T300/976 también son adecuados para las condiciones de carga previstas del modelo porque no presentaron fallas en la segunda capa, lo que los convierte en una opción viable. Por lo tanto, se recomienda utilizar compuestos de vidrio/epoxi y T300/976 en condiciones de presión extrema, como las que se encuentran en los cilindros de GNC. Tres de los materiales compuestos probados no cumplieron con las teorías de falla. Por lo tanto, no es seguro usarlos en condiciones de carga extremas. Si bien estos materiales no presentaron falla alguna en la primera capa, las deformaciones en la segunda capa los hicieron susceptibles a la falla.