Project

Gewikkelde composiet drukvaten voor de opslag van waterstofgas: Nieuwe simulatie modellen en testmethoden.

Code
01D17123
Looptijd
01-10-2023 → 31-10-2023
Financiering
Gewestelijke en gemeenschapsmiddelen: Bijzonder Onderzoeksfonds
Mandaathouder
Onderzoeksdisciplines
  • Engineering and technology
    • Polymer composites
Trefwoorden
Veilige opslag van samengeperst waterstofgas vezelgewonden composiettanks van type IV voorspellende schade- en bezwijkmodellering
 
Projectomschrijving

Het veilig opslaan van waterstofgas in composiet drukvaten is een essentiële stap in de transitie naar een waterstof economie, die ondersteld wordt een significante rol te spelen in het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen. De vereiste werkdruk voor de opslag van waterstofgas is ongeveer 700 bar. Om die reden is het cruciaal om het mechanisch gedrag van gewikkelde composiet drukvaten onder verschillende belastingsgevallen accuraat te beschrijven. Daarom zal in dit doctoraatsvoorstel een analytische en numerieke modelleringsstrategie uitgewerkt worden die voorspellende simulaties kan doen. Dergelijke modellen zijn onvoldoende ontwikkeld in de state-of-the-art en kunnen ook toekomstige optimalisering bevorderen. Lineair elastisch materiaalgedrag wordt beschouwd als het startpunt, maar zal snel worden uitgebreid door het toevoegen van schademodellering voor zowel statische (barstdruk) als vermoeiing belastingsgevallen. Verder zal de invloed van fabricage defecten, zoals residuele spanningen, het effect van luchtinsluitsels, en variërende vezel volumefracties geïntegreerd worden in de gegenereerde modellen. Bovendien zullen nieuwe testmethoden uitgewerkt worden die het testen van drukvaten op ware schaal gedeeltelijk kunnen vervangen, en tegelijk representatief zijn voor de complexe spanningstoestand in de werkelijke drukvaten. Als laatste stap zullen de ontwikkelde modellen gekalibreerd en gevalideerd worden met experimentele data.