توضیحات
این مثال، یک مطالعه قابلیت اطمینان یک مخزن تحت فشار کامپوزیت (COPV) است. این مدل از الیاف تقویت کننده در یک کامپوزیت لایه ای استفاده می کند. یک شبیه‌سازی المان محدود یک COPV ابتدا برای به دست آوردن بینشی در مورد رفتارهای مکانیکی آن انجام می‌شود، سپس نتایج شبیه‌سازی با استفاده از تحلیل شکست برای تعیین آسیب‌پذیرترین لایه پردازش می‌شوند. این مسئله خروجی تنش خطی را برای بهینه‌سازی طراحی مخزن تحت فشار و انطباق کد ایجاد می‌کند
مخازن تحت فشار کامپوزیتی (COPVs) با سیم پیچی رشته ای تولید می شوند، فرآیندی که شامل کاربرد مداوم الیاف با سختی بالا بر روی یک پوسته فلزی نازک (لاینر) است. به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و نسبت استحکام به جرم بالا کاربرد زیادی دارند، COPV ها معمولاً برای کاربردهای حیاتی (مانند مأموریت های اعماق دریا و فضایی) استفاده می شوند. یک COPV معمولاً حاوی لایه‌های متعدد تقویت‌شده با الیاف است و یک ارتوتروپی کلی مواد را می پوشاند. هنگامی که COPV تحت بار عملیاتی شدید قرار دارد، ممکن است خواص مواد به دلیل تنظیم مجدد فیبر تغییرات قابل توجهی داشته باشد. بدست آوردن خواص مواد و تغییرات وابسته به بار آنها با روشهای تجربی دشوار است. بنابراین، شبیه‌سازی‌های اجزای محدود اغلب توسط طراحان و محققین انجام می‌شود تا بینشی در مورد رفتارهای مکانیکی COPV بدست آورند. پردازش بیشتر نتیجه شبیه‌سازی اغلب برای موارد زیر انجام می‌شود:
• ارزیابی قابلیت اطمینان COPV
• طراحی بهینه آن ها کنید
• از انطباق با کدها و استانداردها اطمینان حاصل کنید
یک COPV تحت یک فشار داخلی یکنواخت و یک میدان دما با یک گرادیان ثابت از طریق دیواره قرار می گیرد. یک تحلیل استاتیکی غیرخطی برای به دست آوردن نتایج تنش و کرنش تمام لایه‌ها تحت شرایط تغییر شکل بزرگ انجام می‌شود. تجزیه و تحلیل معیارهای شکست (FC) و خطی‌سازی تنش بر اساس نتایج شبیه‌سازی انجام می‌شود.
