چکیده

ديسك هاي دوار معمولاً در دماي بسيار بالايي كار مي كنند و با سرعت زاويه اي بسيار زيادي مي چرخند. لذا كم كردن وزن دیسک در این دستگاه ها مزاياي زيادي دارد و علاوه بر كاهش وزن خالص دستگاه، صرفه جويي اقتصادي را نيز در پي خواهد داشت. به علاوه در طی فرآیند بهینه سازی وزن دیسک، برای رسيدن به توزيع مناسب تنش ها، می توان دیسک را غیر همگن و ماده تشکیل دهنده آن را مدرج تابعی در نظر گرفت. در این مقاله دیسک های دوار برای داشتن مینیمم وزن در کنار حداکثر تنش معادل مجاز برای دوری از تغییر شکل های پلاستیک با اعمال شرایط بهینه سازی کاروش-کون-تاکر به کمک معادلات لاگرانژ بهینه سازی می شوند. در این ديسك دوار تمامی خواص هندسی و مکانیکی در راستای شعاعی دیسک تغییر می کنند. رفتار الاستیک-سخت شونده خطی برای ماده مدرج تابعی دیسک در نظر گرفته می شود و دیسک تحت بارگذاری های مکانیکی-حرارتی قرار دارد. معیار تنش فون میزز به عنوان قید نامعادله ای در بهینه سازی وزن دیسک تعیین می گردد تا دیسک سالم مانده و دچار خرابی نشود. برای محاسبه این تنش معادل از حل معادله ناویر حاکم بر دیسک به کمک روش تحلیلی هموتوپی پرتوربیشن استفاده شده است. در نهایت پارامترهای بهینه برای محاسبه مینیمم وزن دیسک با در نظر گرفتن دو قید نامعادله ای حاکم به دست می آید. نتایج نشان دادند که می توان وزن دیسک را برای هر کدام از این قیود به ترتیب 14.8% و 5.6% کاهش داد. به علاوه این روش بهینه سازی به دلیل داشتن شرایط لازم و کافی برای رسیدن به نقطه بهینه و عدم نیاز به محاسبات پیچیده بسیار کارآمد است.

کليدواژه ها

دیسک دوار، بهینه سازی، روش کاروش-کون-تاکر، روش هموتوپی پرتوربیشن، وزن

کد مقاله / لینک ثابت به این مقاله

برای لینک دهی به این مقاله، می توانید از لینک زیر استفاده نمایید. این لینک همیشه ثابت است :

نحوه استناد به مقاله

در صورتی که می خواهید در اثر پژوهشی خود به این مقاله ارجاع دهید، به سادگی می توانید از عبارت زیر در بخش منابع و مراجع استفاده نمایید:
ساناز جعفری , 1398 , بهینه سازی وزن دیسک های دوار مدرج تابعی با ضخامت متغیر تحت بارگذاری های مکانیکی-حرارتی به کمک روش کاروش-کون-تاکر , دومین همایش ملی مکانیک محاسباتی و تجربی