تحلیل استاتیکی و دینامیکی پایه های مخازن در ارتفاع گاز فشرده و بهینه‌سازی آنها برای شرایط طوفان و زلزله

یکی از مخازنی که به وفور مورد استفاده قرار میگیریند مخازن گاز فشرده میباشند در این پروژه ما قصد داریم به انالیز استاتیکی و دینامیکی پایه هایی از مخازنی که در ارتفاع نصب میشوند بپردازیم و نیز علاوه بر این قصد داریم مشخصات از مخازن را در ارتفاع داده و برای شرایط زلزله و طوفان بهینه سازی نماییم

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	3411 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	115

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 15

تمام فایل ها

یکی از مخازنی که به وفور مورد استفاده قرار میگیریند مخازن گاز فشرده میباشند. در این پروژه ما قصد داریم به انالیز استاتیکی و دینامیکی پایه هایی از مخازنی که در ارتفاع نصب میشوند بپردازیم و نیز علاوه بر این قصد داریم مشخصات از مخازن را در ارتفاع داده و برای شرایط زلزله و طوفان بهینه سازی نماییم.

بدین منظور ابتدا هر دو مدل رایج پایه های مخازن فشرده گاز برای مقایسه و بهینه سازی را در شرایط طوفان و زلزله در نظر میگیریم . همچنین برای زلزله نیز از یکی از نمونه های زلزله واقعی که در اقیانوس هند در سال 2004 میلادی رخ داده بهره میجوییم و با استفاده از نمودارهای لرزه نگاری مربوط به این زلزله نیروهای وارده بر هر یک از پایه ها را محاسبه مینماییم . ضمنا سرعت طوفان را نیز با فرض حدود صد و سی کیلومتر بر ساعت محاسبه نموده و با استفاده از فرمول های کتاب سیالات فاکس نیروی درگ وارده بر مخزن و پایه ها را محاسبه مینماییم. علاوه بر این بار ثقلی مخزن که شامل وزن سیال داخل مخزن، وزن پوسته مخزن و وزن اسکلت نگهدارنده مخزن میباشد را و همچنین بار مرده ی مخزن را که بار برفی که روی سطح فوقانی مخزن قرار میگیرد را در نظر میگیریم. سپس با استفاده از نرم افزار انسیس و انجام عمل مش بندی و آنالیز تنش ،‌ تنش وارده بر هر یک از المان ها و نود های ( گره ، nod ) موجود برای هر دو مدل میپردازیم. و بر این اساس و با کمک نرم افزار انسیس مدل برتر را در شرایط بارگذاری یکسان شناسایی میکنیم . سپس با استفاده از نرم افزار انسیس ورک بنچ ( Ansys workbench ) به بهینه‌سازی مدل مربوطه با دیدگاه اقتصادی میپردازیم. و بدین ترتیب که حداقل قطر استاندارد پایه ها را در شرایط بارگذاری مدل شده در حالت بهینه بدست میاوریم .

فهرست مطالب

چکیده 1

مقدمه 2

فصل اول : کلیات

1-1 کلیات طراحی مخازن تحت فشار 4

1-2 مواد مورد استفاده در ساخت مخازن 4

1-3 جرم مخازن 5

1-4 بررسی تنش در دیواره های مخزن 5

1-5 نکاتی در رابطه با نرم افزار Ansys 5

فصل دوم : تحلیل پایه های مخازن

2-1 پایه های مخازن 7

2-2 شرایط پیش فرض 8

2-3 استاندارد لوله های مانسمان 10

2-4 بارگذاری ثقلی مرده 11

2-5 بار برف 11

2-6 بارگذاری زلزله 11

2-7 بارگذاری طوفان 14

فصل سوم : آنالیز نیرویی با نرم افزار قدرتمند ansys classic

3-1 مشخصات سیستم مورد استفاده 18

3-2 تحلیل پایه های مدل ساده ( مدل اول ) 20

3-3 مقادیر Axial stress در المان های پایه ها 31

3-4 مقادیر تنش های خمشی و برشی در المان های پایه ها 33

3-5 مقادیر تنش های پیچشی درالمان های پایه ها 35

3-6 تحلیل مدل دوم پایه مخازن 37

3-7 مقادیر Axial stress در المان های پایه ها 46

3-8 مقادیر تنش های خمشی و برشی در المان های پایه ها 48

3-9 مقادیر تنش های پیچشی در المان های پایه ها 50

3-10 مقایسه بین دو مدل 52

3-11 نتیجه گیری 58

فصل چهارم : بهینه سازی

4-1 فرضیات 59

4-2 محاسبات نرم افزاری بهینه سازی 62

4-2 محاسبات نرم افزار Ansys work bench 67

4-3 جواب های نرم افزار Ansys work bench 68

نتیجه گیری 106

منابع و ماخذ

فهرست منابع فارسی 107

فهرست منابع لاتین 108

سایت های اطلاع رسانی 109

فهرست اشکال

2-1پایه مخازن – مدل ساده 7

2-2 پایه مخازن – مدل V شکل 7

2-3 شناسایی نوع جریان با توجه به عدد رینولدز ( جریان شناسی ) 16

2-4 محاسبه ضریب درگ با استفاده از عدد رینولدز 17

3-1 مشخصات المان و راستاهای اصلی 19

3-2 المان ها و گره های مشخص شده برای نرم افزار در مدل اول ( مدل ساده ) 20

3-3 وارد کردن مقادیر نیرو به نرم افزار 21

3-4 نتایج Translation المان های پایه ها در راستاهای X,Y,Z 25

3-5 نتایج Rotation المان های پایه ها در راستاهای X,Y,Z 28

3-6 المان ها و گره های مشخص شده برای نرم افزار در مدل دوم 38

3-7 نتایج Translation المان های پایه ها در راستاهای X,Y,Z 40

3-8 نتایج Rotation المان های پایه ها در راستاهای X,Y,Z 43

3-9 مقایسه Translation بین مدل اول و دوم 54

3-10 مقایسه Rotation بین مدل اول و دوم 55

4-1 نمودار جرم بر حسب تکرار 64

4-2 نمودار قطر بر حسب تکرار 65

4-3 نمودار ضخامت بر حسب تکرار 66

تحلیلاستاتیکیدینامیکیپایه های مخازنارتفاع گاز فشردهبهینه‌سازیشرایط طوفان و زلزلهمخازن