بهینه سازی صفحه سوراخدار جهت افزایش عمر خستگی با استفاده از روش رشد سازگار بیولوژیکی

تاکنون روشهای مختلفی برای بهینه سازی شکل سازه های مکانیکی ارائه شده است. یکی از این روشها استفاده از اصل رشد سازگار بیولوژیکی است که به علت سرعت عملیات بیشتر و دقت بالاتر بیشتر از سایر روشها مورد استفاده قرار میگیرد. این اصل بیان میکند که در سازههای بیولوژیکی، رشد سازه با بارگذاریهای مختلف وارد بر سازه متناسب خواه د بود. بدین معنا که قسمتهایی از سازه که تحت بارگذاری بیشتر است دارای سطح مقطع بزرگتری خواهد بود. در بهینه سازی یک سازه مکانیکی نیز میتوان از ایده رشد سازگار بیولوژیکی استفاده کرد؛ بطوریکه با افزایش ابعاد قسمتهایی از سازه که تغییر شکل ناگهانی دارند و یا تحت تنش ماکزیمم اند، به شکل بهینه دست یافت. یکی از کاربردهای بهینه سازی به روش فوق، افزایش عمر خستگی سازه های تحت بار تناوبی است. در این پژوهش یک صفحه دارای سوراخ مرکزی تحت بارگذاری کششی و سپس فشاری قرار داده میشود. با استفاده از نرم افزار انسیس مکانهای تمرکز تنش شناسایی شده و عمر سازه محاسبه م ی گرد د. سپس برمبنای الگوریتم رشد سازگار بیولوژیکی شکل بهینه صفحه بدست میآید. نتایج نشان میدهد که عمر خستگی صفحه بهینه شده بسیار افزایشیافته تا جایی که این افزایشبه چهل برابر میرسد.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، رشد سازگار بیولوژیکی ، عمرخستگی