DISEÑO ÓPTIMO DE UN RECIPIENTE A PRESIÓN TOROIDAL DE MATERIAL COMPUESTO PARA VEHÍCULOS A GAS (GNC)

Resumen

En el presente trabajo se realiza un diseño mediante simulaciones numéricas, y con el método de elementos finitos (MEF) se realizará el análisis elástico lineal para el diseño óptimo de un recipiente a presión toroidal resistente, liviano y capaz de almacenar gas natural comprimido (GNC) para vehículos. Para el diseño se usa el material AS/3501(fibra de carbono y matriz epoxi), dado que estudios que indican que, con este tipo de material, se han obtenido altas resistencias y mejores prestaciones que con materiales metálicos. En el análisis se determinará, la influencia que ejerce la orientación angular de las láminas en la resistencia del laminado, además se obtendrá la variación de tensión, deformación y desplazamiento que se da en el toroide, cuando se lo somete a presión, hasta que el criterio de fallo lo indique. La optimización del volumen del material, se realizará con el algoritmo metaheurístico llamado Particles Swarm Optimization (PSO), usara de Threads en Java para la ejecución de los scripts desarrollados en ANSYS para el análisis del MEF y con los cuales se reducirán tiempos de computación mejorando el optimizador. Palabras Clave: recipiente a presión, forma toroidal, elementos finitos, simulaciones numéricas, optimización, threads.