بهینه سازی دیسک غیر همگن دوار به روش سیمپلکس
چکیده
در صنایع هوافضا با استفاده های متعددی برای دیسک های توربین گاز، مانند استفاده در موتورهای توربوجت تعریف شده است. این دیسک های دوار معمولاً در شرایط عادی در دمای بسیار بالا کار می کنند و با سرعت زاویه ای بسیار زیاد می چرخند. کم کردن وزن این عضوها در دستگاه های مرتبط با صنایع هوافضا مزایای زیادی دارد که علاوه بر کاهش وزن خالص دستگاه، صرفه جویی اقتصادی را نیز در پی خواهد داشت. درحالت کلی دیسک دوار به علت کاربردهای فراوانی که در صنعت دارد، از دیرباز زمینه تحقیقات و مطالعات متعددی بوده است. از جمله کاربردهای دیسک دوار می توان به دیسک های توربین و کمپرسورهای توربین های گازی اشاره نمود. دیسک توربین گاز اغلب تحت کرادیان های دمایی بالا و سرعت زاویه ای زیاد کار می کند، سرعت زاویه ای بالا باعث ایجاد نیروی گریز از مرکز بزرگ در دیسک می گردد و هم زمان با آن، دمای بسیار زیاد، منجر به کاهش مقاومت ماده سازنده دیسک می شود که این خود باعث افزایش تغییر شکل در دیسک می گردد. بمنظور بدست آوردن آنالیز و تحلیل دیسک و رسیدن به توزیع مناسب تنش ها در دیسک، باید با توجه به شرایط دمایی دیسک، خواص ماده را نیز متغیر در نظر گرفت که ممکن است این تغییرات وابسته به شعاع، دما یا هر دو باشد. برای رسیدن به این هدف یک دیسک غیر همگن با ضخامت مشخص موردبررسی قرار می گیرد. در اینجا، با استفاده از مدل کردن دیسک دوار، بعنوان مجموعه ای از حلقه های مختلف که هر کدام خواصی ثابتی دارند، مسئله تغییرات خواص در کل دیسک را با کمی تقریب و باوجود تغییرات در خواص هر کدام از رینگ ها نسبت به دیگری، می توان مدل سازی کرد، حالت بهینه و پروفیل آن با متناسب شدن ضخامت رینگ ها نسبن به هم بدست می آید و محدودیت های تنش را ارضا می کند. در این تحقیق با استفاده از الگوریتم سیمپلکس این فرآیند انجام شده است. الگوریتم سیمپلکس طی دو روش مختلف، در دو فضای برنامه نویسی فورترن و فضای تحلیلی نرم افزار انسیس به اجرادر آمده و نتایج نهایی ارئه گردیده است.