بهینه سازی دوهدفه سازه ی کپسول فضایی با تقریب استوانه ی جدار نازک

در این مقاله به بهینه سازی سازهای کپسول فضایی با تقریب یک پوسته استوانه ای جدارنازک با طول مشخص و تحت نیروی محوری فشاری و فشار جانبی ثابت پرداخته شده است. متغیرهای طراحی شامل قطر بیرونی و ضخامت استوانه است. اهداف بهینه سازی، کمینه سازی جرم و بیشینه سازی فرکانس مود اول ارتعاشاتی استوانه می باشد. قیود طراحی شامل ضریب بار کمانش (ضریب اطمینان کمانش) بالای ۱.۵ و تنش فون میسز زیر ۱۰۰ مگاپاسکال است. در این مقاله، ابتدا با توجه به حدود مجاز متغیرهای طراحی، یک طراحی آزمایش و سپس تحلیل حساسیت صورت پذیرفته است، تا میزان حساسیت توابع هدف و قیود نسبت به متغیرهای طراحی بررسی شود. بعد از حل عددی مقادیر خروجی به کمک نرم‎افزار انسیس و تهیه ی سطح پاسخ، نقطه بهینه طراحی به کمک الگوریتم بهینه-سازی ژنتیک دو هدفه شناسایی شده است. در ادامه با شبیه سازی عددی نقطه بهینه، صحت مقادیر به دست آمده از روش سطح پاسخ بررسی شده و دقت آن ها تایید شده است. نتایج نشان می دهد که در نقطه طراحی انتخاب شده، تنش فون میسز کم تر از مقدار مجاز خود یعنی ۱۰۰ مگاپاسکال می شود. همچنین ضریب بار کمانشی بیش از دو برابر مقدار حداقلی مجاز خود بدست می آید. با این وجود این نقطه کمترین فاصله از مبدا را داشته و نقطه زانویی به عنوان نقطه بهینه انتخاب شده است.

کلیدواژه ها:

پوسته کپسول فضایی ، تحلیل حساسیت ، روش سطح پاسخ ، بهینه سازی دوهدفه ، الگوریتم ژنتیک