Resumen La optimización del diseño de un tanque ISO de gas natural licuado (GNL) es esencial para garantizar la integridad estructural mientras se minimiza el peso. Este enfoque permite la identificación de distribuciones de materiales eficientes bajo condiciones críticas de carga, mejorando la seguridad, el cumplimiento de las normas ISO 1496 y la eficiencia general del transporte sin comprometer la resistencia. Este estudio propone una optimización topológica para la estructura de soporte de baquelita de un tanque ISO de GNL de 40 pies que equilibra la resistencia estructural y la eficiencia de peso. El proceso de optimización incorpora dos estrategias principales: minimización de energía de deformación y retención de masa, definidas como la función objetivo y restringidas dentro de un rango de retención de masa del 90 al 50%. Para garantizar la integridad estructural y el cumplimiento normativo, los diseños resultantes se evalúan bajo los escenarios de carga de la norma ISO 1496, incluyendo levantamiento, apilamiento y almacenamiento. El estudio inicial de convergencia de malla del modelo propuesto de análisis de elementos finitos muestra una selección óptima de malla con un tiempo computacional óptimo. Los resultados de la optimización topológica con retención de masa que varía del 90 al 50% en todos los escenarios de carga lograron una reducción de peso sustancial en el soporte de baquelita, entre el 4.81 y el 81.41%, al eliminar la aplicación de baquelita en el soporte medio del recipiente a presión. El soporte de baquelita optimizado aumenta ligeramente el estrés y la deformación tanto en el recipiente a presión como en el soporte de baquelita, permaneciendo dentro de los límites de criterios estándar. La optimización propuesta es prometedora para mantener el cumplimiento de la resistencia estructural con las normas ISO 1496.
Tuswan et al. (Wed,) estudiaron esta cuestión.