بهینه سازی شکل دیسک دوار ساخته شده از مواد هدفمند Al-SiC با روش MESO

در این مقاله، با استفاده از روش بهینه سازی تکاملی تغییرشکل پذیر سازه ای، تابع ضخامت دیسک دوار ساخته شده از مواد هدفمند Al-SiC تعیین شده است. ابتدا با گسترش معادلات انتقال حرارت و ترموالاستیک تنش های حرارتی و مکانیکی به دست آمده است. در مرحله بعد با استفاده از ترکیب دو روش بهینه سازی تکاملی تغییر شکل پذیر سازه ای و مجموع توابع هدف وزن دار با معادلات به دست آمده به بهینه سازی شکل پروفیل ضخامت دیسک در راستای کاهش وزن و افزایش ضریب اطمینان برای الگوهای توزیع مواد مختلف پرداخته شده است. به منظور دستیابی به پروفیلی با توزیع ضریب اطمینان قابل قبول و یکنواخت تر، قیود حاکم با استفاده از تابع جریمه اعمال شده اند. برای محاسبه ضریب اطمینان از مدل هاشین-شتریکمن و به منظور اعتبارسنجی از نتایج تجربی موجود استفاده شده است. این مقایسه حاکی از مطابقت مطلوب مدل هاشین-شتریکمن و نتایج تجربی می باشد. در نهایت پروفیل های بهینه به دست آمده با استفاده از پارامترهای هندسی مناسب توصیف شده است. نتایج بهینه سای نشان می دهد دیسک های دوار با مواد هدفمند در عین تامین حداقل ضریب اطمینان مطلوب، حدود 5 تا 6 برابر سبک تر از دیسک های آلومینومی می باشند.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی شکل ، مواد هدفمند ، دیسک دوار ، رفتار ترموالاستیک