واژههاي كليدي:كامپوزيت ـ مخازن جدار نازك ـ تست ديناميکي ـ فشار تركيدن ديناميكي ـ اليافپيچي ـ فشار داخلي ـ زاويه پيچش فهرست مطالبفصل 1: مفاهيم و پيشينه تحقيق11-1- تاريخچه21-2- معرفيانواعمخازن CNG31-2-1- مخازننوعاول،مخزنتمامفلزي41-2-2- مخازننوعدوم،مخزنکمرپيچ51-2-3- مخزننوعسوم،مخزنتمامپيچ61-2-4- مخزننوعچهارم،مخزنتمامکامپوزيتي71-3- مقايسهانواعمخازن:81-4- مقايسهكيفيمخازنذخيرهگازطبيعي:91-5- تكنولوژيرشتهپيچي91-5-1- مراحلفرآيند101-5-2- روشهاياليافپيچي101-5-3- مزايايومعايبرشتهپيچي111-5-4- انواعماشينهايرشتهپيچي111-5-5- فرآيندتوليد121-5-6- الگوهايپيچش131-6- مخازن كامپوزيتي پيچيدهشده با پارچه كامپوزيتي151-6-1- پيچش پارچههاي زاويهدار (Angle-ply)151-7- مکانيک شکست مواد کامپوزيتي161-8- رابطهتنشـکرنشبرايلايهايباجهتدلخواه191-9- تخمينشکست221-9-1- تخمينشکستدريکلايهتکجهته231-9-2- تئوريشکستساي ـوو241-9-3- معيارشکستاصلاحشدهساي- وو271-9-4- مقدمهايازتحليلشکستتدريجي271-9-5- چندتئوريپسشکست28فصل 2: مروري بر مقالات312-1- مقدمه322-2- مروري بر مقالات انجامشده322-3- نتيجهگيري42فصل 3: دستگاه بارگذاري و نحوه ساخت مخازن433-1- معرفي دستگاه تست ديناميکي443-1-1- قابليتهاي دستگاه بارگذاري ديناميکي443-1-2- اجزاي دستگاه بارگذاري ديناميکي453-1-3- مدار هيدروليك دستگاه473-1-4- ثبت نتايج ديناميکي483-1-5- آزمايشات ديناميکي:513-1-6- تعيين نوع مخازن513-1-7- تئوريهاي شکست جونز523-1-8- تئوري حد بالا533-1-9- تئوري حد پايين533-2- انتخاب ضخامت صفحات دو انتها563-3- ضخامت قسمت استوانهاي573-4- فشار تئوري ترکيدن583-5- تعيين اجزاي سازنده استوانه كامپوزيتي583-6- رزينها60فصل 4: نتايج تجربي تستهاي ديناميكي624-1- مقدمه634-2- شمارهگذاري اختصاري نمونههاي آزمايشي644-3- بررسي نتايج حاصل از نمونهها654-4- بررسي نتايج ديناميكي و اثر هندسه مخازن استوانهاي674-5- بررسي اثرات پارامترهاي مختلف بر روي فشار تركيدن نمونهها704-6- نتايج تست ديناميكي و قياس آن با تحقيقات پيشين75فصل 5: نتيجهگيري و پيشنهادات805-1- نتيجهگيري815-2- پيشنهادات83مراجع84پيوستها89 فهرست اشکالشکل (1-1) مخزن نوع اول [1]4شکل (1-2) مخزن نوعاول5شکل (1-3)مخزن نوع دوم [1]6شکل (1-4) الف: مخزننوعسومب:مخزننوعچهارم [1]7شکل (1-5) ماشينرشتهپيچيالف: نوعافقيب: نوععمودي[15]12شکل (1-6) شماتيکيازفرايندرشتهپيچي[7]12شکل (1-7) الف:پيچشقطبي،ب:پيچشمارپيچ،ج: پيچشمحيطي14شکل (1-8) پيچشوتري14شکل (1-9)پيچشمركببرايسازهاييبامقياسبزرگ14شکل (1-10) پيچش با استفاده از پارچه زاويهدار15شکل (1-11)چرخشمحورهاياصليمواد20شکل (1-12) وضعيتدوبعديتنشهابرروييکلايهارتوتروپيکنازك ]9[24شکل (1-13)مقايسهبينمعيارشکستالف:تساي ـوو،ب:کرنشبيشينه،ج:آزي ـتساي ـهيلبراساساطلاعاتتجربييککامپوزيتاليافکربن ـرزيناپوکسي ]9[26شکل (1-14)لايهشکستخوردهبارخودراتحملميکند28شکل (1-15) لايهشکستخوردهبهصورتتدريجيباربرداريميشود29شکل (1-16)لايهشکستخوردهبهصورتلحظهايباربرداريميشود29شکل (1-17) رفتارغيرخطيلايه30شکل (2-1) توزيع تنش شعاعي، محوري و محيطي در حالت فشار داخلي خالص تحت زاويه °5334شکل (2-2)تغييرات فشار ترکيدن با افزايش زاويه پيچش35شکل (2-3)شماتيك مخزن LPG36شکل (2-4) مشخصات مخزن با ضخامت 3 ميليمتر37شکل (2-5) نمودار فشار برحسب افزايش حجم37شکل (2-6) نمودار تغيير ضخامت لاينر در راستاي محور مخزن39شکل (2-7) نتايج آزمايش فشار تركيدن داخلي40شکل (2-8) تغييرات فشار ترکيدن بر حسب زاويه پيچش براي کامپوزيت هاي تک لايه41شکل (2-9) مقايسه نتايج المان محدود و تحليلي با نتايج تجربي در حالت متقارن در دماي اتاق41شکل (2-10) نتايج تجربي فشار تركيدن با افزايش زاوبه پيچش در نمونههاي موردآزمايش41شکل (3-1) دستگاه آزمون بارگذاري مخازن با نرخ متغير45شکل (3-2) تجهيزات داخلي دستگاه آزمون بارگذاري مخازن46شکل (3-3) موتور محرک دستگاه و آکومولاتور46شکل (3-4) تجهيزات تصويربرداري47شکل (3-5)مدار هيدروليكي دستگاه تست بارگذاري47شکل (3-6) مجموعه شيرآلات سلنوئيدي دستگاه48شکل (3-7) نمودار دريافت شده از تست ديناميکي (اسيلوسکوپ)49شکل (3-8) تجهيزات مربوط به ديتا برداري ديناميکي49شکل (3-9) سنسور فشار خروجي دستگاه بارگذاري50شکل (3-10) منحنيهاي کرانهاي مربعي براي اثر ترکيبي تنشهای تعميم يافته (ــــ) منحني دقيق، منحني محيطيABCD و (--- ) منحني محاطي ]16[53شکل (3-11) اثر فشار ترکيدن لاينر براساس كاهش شعاع55شکل (3-12) اثر فشار ترکیدن لاينر به ميزان افزايش طول لاينر56شکل (4-1) نمودار فشار ـ زمان D-D100-L200-L65شکل (4-2) ترك با زاويه 45 درجه در لاينر66شکل (4-3)مقایسه قطر و طول دهانه ترک در حالت استاتیکی، شبه استاتیکی و ديناميكي66شکل (4-4) نتايج فشار تركيدن در حالت تئوري و تجربي براي هندسههاي مختلف لاينر68شکل (4-5) تمايل نمودار به حد بالاي شكست در محدوده بارگذاري ديناميكي68شکل (4-6) پيشبيني فشار تركيدن استوانهها تحت بارگذاري ديناميكي توسط مدل تجربي Jonse69شکل (4-7) روند رشد ترك در راستاي الياف70شکل (4-8)بررسي اثر نوع پارچهكامپوزيتي تقويتشده در تعداد لايه يكسانبر روي فشار ترکيدن70شکل (4-9)بررسي اثر تعداد لايههاي پارچه كامپوزيتي سوزنيبر روي فشار ترکيدن مخازن71شکل (4-10) اثر كاهش قطر در افزايش فشار ترکيدن لاينر72شکل (4-11) اثر افزايش طول مخزن در فشار ترکيدن در دو طول خاص73شکل (4-12) مقايسه فشار ترکيدن لاينر با حالتي كه توسط سه لايه پارچه [0˚/90˚]تقويت شده73شکل (4-13) مقايسه نتايج فشار تركيدن تجربي و تئوريک74شکل (4-14)تغييرات فشار ترکيدن با افزايش زاويه پيچش75شکل (4-15) مقايسه زاويه بهينه پيچش الياف در محدوده بارگذاريهاي مختلف76شکل (4-16) پديده نازک شده در قسمت دهانه ترك79 فهرست جداولجدول (2-1)نتايج فشار تركيدن نمونههاي پيچيده شده با لايهها و مواد مختلف32جدول (2-2)مقايسه نتايج تئوري و تجربي فشار تركيدن اولين لايه با معيارهاي مختلف33جدول (2-3)معادلات جهت پيش بيني فشار ترکيدن38جدول (3-1) تقسيمبندي مخازن استوانهاي ]17[52جدول (3-2) حد بالا و پايين فشار تركيدن لاينر55جدول (4-1)نتايج حاصل از تستهاي بارگذاري ديناميكي روي نمونهها67جدول (4-2) اثر هندسه لاينر بر روي فشار تركيدن لاينر درحالت تجربي با تئوري67جدول (4-3) کاهش وزن مخازن کامپوزيتي و درصد افزايش استحکام نسبت به فلزي77جدول (4-4) اختلاف پيشبيني فشار تركيدن تجربي براساس معيارهاي مختلف78 فصل 1: مفاهيم و پيشينه تحقيق 1-1- تاريخچهکشفاينواقعيتکهبسياريازکشورهادارايمنابعفراوانگازطبيعيهستند و اينکهآلودگي CNG درمقايسهبا سوختهايمايعبسيارکمترميباشد،باعثگسترشبيشازپيشخودروهايگازسوزگرديد. موتورهايبنزيني کهگازسوزمي شدند،توانکمترينسبتبهنمونهبنزيني داشتند،وليباطراحيموتورهاياختصاصي CNG اينمشکلرفعشد. امروزهبهدلايلاقتصاديوزيست محيطيکهدربالابيانشد،صنعتخودروهاي CNG سوزبسيارگسترشيافتهاست[1].صنعتخودرو،خواهان توليدمخازنسبکتربودتااثرآنرابهرويعملکردوسايلنقليهکمکند. بدينترتيبدراواخردهه70 توليدوتوسعهمخازنکموزنآغازگرديدوتاکنوندربسياريازکشورهااينمخازنمورداستفادهقرار گرفتهميشود.اولينمخازنکامپوزيتيدرسال1977واردبازارشدند. اينسيلندرهاازيکلاينر[1]فلزيکهباالياف شيشهپيچيدهشدهبودوقبلاًکاربردهايفضاييداشت،ساختهشدهبودند. درسال1982مخازنبالاينر آلومينيوميباپيچشمحيطياليافشيشهدرصنعت CNGمورداستفادهقرارگرفت.اينروندسبکسازيمخازنتاسال1985وباارائهمخازنلاينرفولاديواليافشيشهادامهداشت. گاز CNGبراياستفادهدرخودروهامي بايستدرفشار200باريا20مگاپاسکالنگهداريشودکهاينامراهميتفراوانمخازنتحتفشارنگهدارندهگازوهمچنيناستانداردهايموجوددراينزمينهرا نشانميدهد[2].دراواخردهه80طرحهايکاملاًپيچيدهشدهبالاينرهايفلزيوپلاستيکيدرسوئد، روسيهوفرانسهتوليدشد. درآمريکاپسازتوسعهاستانداردها،توليدطرحهايکاملرشتهپيچيشده بالاينرهاينازكآلومينيوميوياپلاستيکيباپوششاليافشيشهويااليافکربندرسال1992آغاز شد[3].بهمنظورکاهشهرچهبيشتروزنمخازن CNG طرحهايکامپوزيتيکاملاًپيچيدهبالاينرهاي فلزيياپلاستيکيارائهگرديد. دراينطرحهااليافبهطورکاملبهدورمخزنپيچيدهشدهبودند. وظيفهاصليتحملبارناشيازفشاربرعهدهاليافپيچيدهشدهبود. بدينسانلاينرهادارايضخامت کميبودند. ساختلاينرفلزيمخازنبهشکلمستطيلي(جعبهاي)،عايقکاريآنرا مشکلميکندوهمچنينازاستحکامکمتريبهعلتجوشکاريدردرزهابرخوردارميباشد. درمخازن استوانهايدردوسرانتهايي،دونيم کره عدسيشکلبهروشهايخاصشکلدهيايجادميگردندکه نيازبهجوشکاريراازميانبرميدارد. البتهبخشعمدهايازهزينهساختمخازناستوانهايراهزينه همينقسمتهاينيمکرهايتشکيلميدهد.
طراحي، ساخت و تست ديناميكي سازههاي كامپوزيتي جدارنازك Closed Loop (درمحدوده بارگذاري ديناميكي)
واژههاي كليدي:كامپوزيت ـ مخازن جدار نازك ـ تست ديناميکي ـ فشار تركيدن ديناميكي ـ اليافپيچي ـ فشار داخلي ـ زاويه پيچش فهرست مطالبفصل 1: مفاهيم و پيشينه تحقيق11-1- تاريخچه21-2- معرفيانواعمخازن CNG31-2-1- مخازننوعاول،مخزنتمامفلزي41-2-2- مخازننوعدوم،مخزنکمرپيچ51-2-3- مخزننوعسوم،مخزنتمامپيچ61-2-4- مخزننوعچهارم،مخزنتمامکامپوزيتي71-3- مقايسهانواعمخازن:81-4- مقايسهكيفيمخازنذخيرهگازطبيعي:91-5- تكنولوژيرشتهپيچي91-5-1- مراحلفرآيند101-5-2- روشهاياليافپيچي101-5-3- مزايايومعايبرشتهپيچي111-5-4- انواعماشينهايرشتهپيچي111-5-5- فرآيندتوليد121-5-6- الگوهايپيچش131-6- مخازن كامپوزيتي پيچيدهشده با پارچه كامپوزيتي151-6-1- پيچش پارچههاي زاويهدار (Angle-ply)151-7- مکانيک شکست مواد کامپوزيتي161-8- رابطهتنشـکرنشبرايلايهايباجهتدلخواه191-9- تخمينشکست221-9-1- تخمينشکستدريکلايهتکجهته231-9-2- تئوريشکستساي ـوو241-9-3- معيارشکستاصلاحشدهساي- وو271-9-4- مقدمهايازتحليلشکستتدريجي271-9-5- چندتئوريپسشکست28فصل 2: مروري بر مقالات312-1- مقدمه322-2- مروري بر مقالات انجامشده322-3- نتيجهگيري42فصل 3: دستگاه بارگذاري و نحوه ساخت مخازن433-1- معرفي دستگاه تست ديناميکي443-1-1- قابليتهاي دستگاه بارگذاري ديناميکي443-1-2- اجزاي دستگاه بارگذاري ديناميکي453-1-3- مدار هيدروليك دستگاه473-1-4- ثبت نتايج ديناميکي483-1-5- آزمايشات ديناميکي:513-1-6- تعيين نوع مخازن513-1-7- تئوريهاي شکست جونز523-1-8- تئوري حد بالا533-1-9- تئوري حد پايين533-2- انتخاب ضخامت صفحات دو انتها563-3- ضخامت قسمت استوانهاي573-4- فشار تئوري ترکيدن583-5- تعيين اجزاي سازنده استوانه كامپوزيتي583-6- رزينها60فصل 4: نتايج تجربي تستهاي ديناميكي624-1- مقدمه634-2- شمارهگذاري اختصاري نمونههاي آزمايشي644-3- بررسي نتايج حاصل از نمونهها654-4- بررسي نتايج ديناميكي و اثر هندسه مخازن استوانهاي674-5- بررسي اثرات پارامترهاي مختلف بر روي فشار تركيدن نمونهها704-6- نتايج تست ديناميكي و قياس آن با تحقيقات پيشين75فصل 5: نتيجهگيري و پيشنهادات805-1- نتيجهگيري815-2- پيشنهادات83مراجع84پيوستها89 فهرست اشکالشکل (1-1) مخزن نوع اول [1]4شکل (1-2) مخزن نوعاول5شکل (1-3)مخزن نوع دوم [1]6شکل (1-4) الف: مخزننوعسومب:مخزننوعچهارم [1]7شکل (1-5) ماشينرشتهپيچيالف: نوعافقيب: نوععمودي[15]12شکل (1-6) شماتيکيازفرايندرشتهپيچي[7]12شکل (1-7) الف:پيچشقطبي،ب:پيچشمارپيچ،ج: پيچشمحيطي14شکل (1-8) پيچشوتري14شکل (1-9)پيچشمركببرايسازهاييبامقياسبزرگ14شکل (1-10) پيچش با استفاده از پارچه زاويهدار15شکل (1-11)چرخشمحورهاياصليمواد20شکل (1-12) وضعيتدوبعديتنشهابرروييکلايهارتوتروپيکنازك ]9[24شکل (1-13)مقايسهبينمعيارشکستالف:تساي ـوو،ب:کرنشبيشينه،ج:آزي ـتساي ـهيلبراساساطلاعاتتجربييککامپوزيتاليافکربن ـرزيناپوکسي ]9[26شکل (1-14)لايهشکستخوردهبارخودراتحملميکند28شکل (1-15) لايهشکستخوردهبهصورتتدريجيباربرداريميشود29شکل (1-16)لايهشکستخوردهبهصورتلحظهايباربرداريميشود29شکل (1-17) رفتارغيرخطيلايه30شکل (2-1) توزيع تنش شعاعي، محوري و محيطي در حالت فشار داخلي خالص تحت زاويه °5334شکل (2-2)تغييرات فشار ترکيدن با افزايش زاويه پيچش35شکل (2-3)شماتيك مخزن LPG36شکل (2-4) مشخصات مخزن با ضخامت 3 ميليمتر37شکل (2-5) نمودار فشار برحسب افزايش حجم37شکل (2-6) نمودار تغيير ضخامت لاينر در راستاي محور مخزن39شکل (2-7) نتايج آزمايش فشار تركيدن داخلي40شکل (2-8) تغييرات فشار ترکيدن بر حسب زاويه پيچش براي کامپوزيت هاي تک لايه41شکل (2-9) مقايسه نتايج المان محدود و تحليلي با نتايج تجربي در حالت متقارن در دماي اتاق41شکل (2-10) نتايج تجربي فشار تركيدن با افزايش زاوبه پيچش در نمونههاي موردآزمايش41شکل (3-1) دستگاه آزمون بارگذاري مخازن با نرخ متغير45شکل (3-2) تجهيزات داخلي دستگاه آزمون بارگذاري مخازن46شکل (3-3) موتور محرک دستگاه و آکومولاتور46شکل (3-4) تجهيزات تصويربرداري47شکل (3-5)مدار هيدروليكي دستگاه تست بارگذاري47شکل (3-6) مجموعه شيرآلات سلنوئيدي دستگاه48شکل (3-7) نمودار دريافت شده از تست ديناميکي (اسيلوسکوپ)49شکل (3-8) تجهيزات مربوط به ديتا برداري ديناميکي49شکل (3-9) سنسور فشار خروجي دستگاه بارگذاري50شکل (3-10) منحنيهاي کرانهاي مربعي براي اثر ترکيبي تنشهای تعميم يافته (ــــ) منحني دقيق، منحني محيطيABCD و (--- ) منحني محاطي ]16[53شکل (3-11) اثر فشار ترکيدن لاينر براساس كاهش شعاع55شکل (3-12) اثر فشار ترکیدن لاينر به ميزان افزايش طول لاينر56شکل (4-1) نمودار فشار ـ زمان D-D100-L200-L65شکل (4-2) ترك با زاويه 45 درجه در لاينر66شکل (4-3)مقایسه قطر و طول دهانه ترک در حالت استاتیکی، شبه استاتیکی و ديناميكي66شکل (4-4) نتايج فشار تركيدن در حالت تئوري و تجربي براي هندسههاي مختلف لاينر68شکل (4-5) تمايل نمودار به حد بالاي شكست در محدوده بارگذاري ديناميكي68شکل (4-6) پيشبيني فشار تركيدن استوانهها تحت بارگذاري ديناميكي توسط مدل تجربي Jonse69شکل (4-7) روند رشد ترك در راستاي الياف70شکل (4-8)بررسي اثر نوع پارچهكامپوزيتي تقويتشده در تعداد لايه يكسانبر روي فشار ترکيدن70شکل (4-9)بررسي اثر تعداد لايههاي پارچه كامپوزيتي سوزنيبر روي فشار ترکيدن مخازن71شکل (4-10) اثر كاهش قطر در افزايش فشار ترکيدن لاينر72شکل (4-11) اثر افزايش طول مخزن در فشار ترکيدن در دو طول خاص73شکل (4-12) مقايسه فشار ترکيدن لاينر با حالتي كه توسط سه لايه پارچه [0˚/90˚]تقويت شده73شکل (4-13) مقايسه نتايج فشار تركيدن تجربي و تئوريک74شکل (4-14)تغييرات فشار ترکيدن با افزايش زاويه پيچش75شکل (4-15) مقايسه زاويه بهينه پيچش الياف در محدوده بارگذاريهاي مختلف76شکل (4-16) پديده نازک شده در قسمت دهانه ترك79 فهرست جداولجدول (2-1)نتايج فشار تركيدن نمونههاي پيچيده شده با لايهها و مواد مختلف32جدول (2-2)مقايسه نتايج تئوري و تجربي فشار تركيدن اولين لايه با معيارهاي مختلف33جدول (2-3)معادلات جهت پيش بيني فشار ترکيدن38جدول (3-1) تقسيمبندي مخازن استوانهاي ]17[52جدول (3-2) حد بالا و پايين فشار تركيدن لاينر55جدول (4-1)نتايج حاصل از تستهاي بارگذاري ديناميكي روي نمونهها67جدول (4-2) اثر هندسه لاينر بر روي فشار تركيدن لاينر درحالت تجربي با تئوري67جدول (4-3) کاهش وزن مخازن کامپوزيتي و درصد افزايش استحکام نسبت به فلزي77جدول (4-4) اختلاف پيشبيني فشار تركيدن تجربي براساس معيارهاي مختلف78 فصل 1: مفاهيم و پيشينه تحقيق 1-1- تاريخچهکشفاينواقعيتکهبسياريازکشورهادارايمنابعفراوانگازطبيعيهستند و اينکهآلودگي CNG درمقايسهبا سوختهايمايعبسيارکمترميباشد،باعثگسترشبيشازپيشخودروهايگازسوزگرديد. موتورهايبنزيني کهگازسوزمي شدند،توانکمترينسبتبهنمونهبنزيني داشتند،وليباطراحيموتورهاياختصاصي CNG اينمشکلرفعشد. امروزهبهدلايلاقتصاديوزيست محيطيکهدربالابيانشد،صنعتخودروهاي CNG سوزبسيارگسترشيافتهاست[1].صنعتخودرو،خواهان توليدمخازنسبکتربودتااثرآنرابهرويعملکردوسايلنقليهکمکند. بدينترتيبدراواخردهه70 توليدوتوسعهمخازنکموزنآغازگرديدوتاکنوندربسياريازکشورهااينمخازنمورداستفادهقرار گرفتهميشود.اولينمخازنکامپوزيتيدرسال1977واردبازارشدند. اينسيلندرهاازيکلاينر[1]فلزيکهباالياف شيشهپيچيدهشدهبودوقبلاًکاربردهايفضاييداشت،ساختهشدهبودند. درسال1982مخازنبالاينر آلومينيوميباپيچشمحيطياليافشيشهدرصنعت CNGمورداستفادهقرارگرفت.اينروندسبکسازيمخازنتاسال1985وباارائهمخازنلاينرفولاديواليافشيشهادامهداشت. گاز CNGبراياستفادهدرخودروهامي بايستدرفشار200باريا20مگاپاسکالنگهداريشودکهاينامراهميتفراوانمخازنتحتفشارنگهدارندهگازوهمچنيناستانداردهايموجوددراينزمينهرا نشانميدهد[2].دراواخردهه80طرحهايکاملاًپيچيدهشدهبالاينرهايفلزيوپلاستيکيدرسوئد، روسيهوفرانسهتوليدشد. درآمريکاپسازتوسعهاستانداردها،توليدطرحهايکاملرشتهپيچيشده بالاينرهاينازكآلومينيوميوياپلاستيکيباپوششاليافشيشهويااليافکربندرسال1992آغاز شد[3].بهمنظورکاهشهرچهبيشتروزنمخازن CNG طرحهايکامپوزيتيکاملاًپيچيدهبالاينرهاي فلزيياپلاستيکيارائهگرديد. دراينطرحهااليافبهطورکاملبهدورمخزنپيچيدهشدهبودند. وظيفهاصليتحملبارناشيازفشاربرعهدهاليافپيچيدهشدهبود. بدينسانلاينرهادارايضخامت کميبودند. ساختلاينرفلزيمخازنبهشکلمستطيلي(جعبهاي)،عايقکاريآنرا مشکلميکندوهمچنينازاستحکامکمتريبهعلتجوشکاريدردرزهابرخوردارميباشد. درمخازن استوانهايدردوسرانتهايي،دونيم کره عدسيشکلبهروشهايخاصشکلدهيايجادميگردندکه نيازبهجوشکاريراازميانبرميدارد. البتهبخشعمدهايازهزينهساختمخازناستوانهايراهزينه همينقسمتهاينيمکرهايتشکيلميدهد.