المجلة الدولية للعلوم والتقنية

International Science and Technology Journal

ISSN: 2519-9854 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

DOI: www.doi.org/10.62341/ISTJ

مجلة علمية محكّمة تهتم بنشر البحوث والدراسات في مجال العلوم التطبيقية، تصدر دورياً تحت إشراف نخبة من الأساتذة

تصميم و تحليل الإجهادات لأوعية الضغط بنهايات مختلفة باستخدام طريقة العناصر المتناهية

الملخص
تهدف هذه الورقة إلى دراسة منظومة أوعية الضغط و تحليل الشكل الهندسي و كذلك تحليل الإجهادات المؤثرة عليها، و هي عملية التصميم الميكانيكي و كيفية الحصول على مواصفات أي منتج قبل البدء في عملية التصنيع و نوعية الأحمال المسلطة على هذه الأوعية و دراسة أوعية الضغط الأفقية و الرأسية و طرق تقويتها و طرق تدعيمها و تحليل الإجهاد الغشائي لمكونات الوعاء الصدفي و تأثير الإجهادات عليها.
عناصر أو مكونات الصدفة لوعاء الضغط عموماً، هي أسطح دورانية متماثلة محورياً تم توليدها بواسطة دوران خط مستقيم أو مستوى مقوس "ذو انحناء" حول محور الدوران. المستوى له محاور دورانية تعرف بالمستوى الظهري، و النهايات المغلقة ممكن أن تكون نصف كروية، أو بيضاوية أو مخروطية.
تم استخدام طريقة لتحليل الإجهادات و هي طريقة العناصر المتناهية و ذلك لأنها تعطي دقة متناهية لتحليل الإجهادات المؤثرة على الوعاء الأسطواني. و من نتائج الدراسة التحليلية نجد أن أفضل نهاية تتناسب مع الوعاء الأسطواني هي النهايات البيضاوية و ذلك لأن سمكها مقارب لسمك الخزان و تتحمل أكثر ضغط من غيرها.
Abstract
This paper aims to study the system of pressure vessels and analyze the stresses the impacts them, which are the mechanical design process how to get any product characteristics before staring manufacturing load types applied to these pressure vessels, investigating the horizontal and vertical pressure vessels and methods to strengthen and support them and analyze the membrane stress clamshell vessels. Generally, elements or the contents of the clamshell for the pressure vessel are the rotary planes axially identical generated by rotating line or arcuate plane, which is called Meridian, around hub. The plane has rotational axes known as meridional plane and closed terminal might be hemisphere, elliptic or conical.
The finite element method (FEM) has been used to analyze the stresses because it provides finite accuracy for investigating the stresses affecting the cylindrical vessel. The results of the analytical study show that the elliptic limits are the most proper limits for the cylindrical vessel due to the fact that its thickness is closed to that of the tank and thus shown more resistance for pressure.