بررسی رفتار مخازن CNG نسل اول تا چهارم خودروها تحت اثر بار ضربه ای

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

doi
10.22075/jme.2025.36493.2786
چکیده

در پژوهش حاضر، در ابتدا، مخازن CNG نسل اول تا چهارم خودروها مدل‌سازی و عملکرد آن‌ها از نظر وزنی با یکدیگر مقایسه شدند. سپس، این مخازن تحت فشار هیدرواستاتیکی 200 بار و با استفاده از معیار گسیختگی سای- هیل در نرم افزار ABAQUS شبیه‌سازی شدند تا از نظر صحت طراحی و استحکام ارزیابی شوند. در نهایت به بررسی میزان آسیب‍های وارده به مخازن تحت ضربه با سرعت و زاویه برخورد متفاوت پرداخته شد. رفتار این مخازن به کمک معیارهای آسیب فلزات و کامپوزیت‍ها مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت تا مناسب‍ترین نوع مخزن در برابر آسیب ناشی از بارگذاری ضربه‌ای شناسایی شود. صدمات وارد بر بخش فلزی مخازن با به کارگیری معیار آسیب جانسون-کوک و صدمات وارده به بخش کامپوزیت مخازن با استفاده از معیار آسیب هاشین ارزیابی شدند. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد، مخزن نسل چهارم عملکرد بهتری را در برخورد عمودی و افقی با سرعت 30 و 60 کیلومتر بر ساعت از خود نشان می‌دهد. همچنین نسبت به سایر نسل‌ها دارای وزن به مراتب کم‌تری بوده، بطوریکه در مقایسه با نسل اول، حدود 47% سبک‌تر می‌باشد.