Análisis de esfuerzos y deformaciones de un tanque cilíndrico para Gas Natural vehicular

Resumen

El presente trabajo trata sobre el análisis de esfuerzos y deformaciones de tanques cilíndricos
para gas natural vehicular, utilizando el método analítico estudiado por Lamé en 1833,
verificando los resultados por simulación numérica mediante un software comercial (Cosmos Work) que se basa en la aplicación de la técnica de elementos finitos y por el método experimental (strain gage). El estudio permitirá formular una metodología de cálculo y diseño de cilindros para gas natural vehicular, ya que, es una necesidad prioritaria para nuestro país, dada la disponibilidad del gas natural de Camisea. Actualmente, en el Perú, la tecnología sobre la fabricación de los cilindros para altas presiones no se ha desarrollado aún. La carencia de la metodología destinada al cálculo y diseño de los cilindros, fue una de las
razones que nos ha motivado la realización de este trabajo de investigación. Los cilindros importados tienen un costo muy elevado, por lo manifestado requiere la fabricación local para abaratarlos. En este contexto se describen los métodos analíticos, apoyados en la técnica de la simulación numérica y después en la técnica del método experimental con el medidor de deformaciones, para validar el método analítico y las Normas Técnicas existentes que rigen su diseño y fabricación. El objetivo fundamental de este trabajo es, desarrollar la metodología de diseño, para determinar el espesor mínimo de pared del cilindro, para una presión de trabajo de 20 MPa, con la que opera el cilindro. Se calculan los esfuerzos y las deformaciones en el
cilindro, utilizando el método analítico, el método numérico y el método experimental. Finalmente se realiza el análisis de los resultados. Culminándose con las conclusiones y recomendaciones del estudio.