ارائه روش جديد براي طراحي بهينه قالب در فرايند فورج دو مرحله اي پره موتور توربيني براساس روش ميانيابي لاگرانژ و الگوريتم فراابتكاري

در صنعت هوافضا، ساخت پره هاي موتور هاي توربين گازي با توجه به شكل پيچيده و شرايط كاري حاد حائز اهميت مي باشد. با توجه به مزاياي حاصل از فرايند فورج مانند استحكام بالاي قطعات، شكلدهي پره هاي توربيني با روش فورج مورد توجه مي باشد. در اين مقاله روشي جديد براي طراجي و بهينه سازي شكل حفره قالب مياني و پيشفرم اوليه در فرايند فورج دو مرحله اي يكنوع پره كمپرسور موتور توربين گازي ارائه مي شود. ابعاد هندسي پيشفرم اوليه و حفره قالب مياني به عنوان متغيرهاي ورودي و يكنواختي توزيع كرنشها، حجم پليسه و نيروهاي جانبي به عنوان توابع هدف در نظر گرفته شده اند. ابتدا پارامترهاي هندسي پيشفرم اوليه مشخص شده و پارامترهاي طراحي حفره قالب مياني با روش ميانيابي لاگرانژ تعريف مي شود. سپس با طراحي آزمايشات و اجراي آنها با روش اجزا محدود و استخراج مقادير توابع هدف، تاثير متغيرهاي ورودي بر توابع هدف با يك مدل شبكه عصبي مصنوعي مدلسازي مي شود. در نهايت مقدار بهينه پارامترهاي پيشفرم و قالب مياني با روش بهينه سازي چند هدفه الگوريتم ژنتيك مرتب سازي نامغلوب بر پايه روش فازي بدست مي آيد. هدف از بهينه سازي كمينه كردن غير يكنواختي توزيع كرنش ها، حجم پليسه و نيروهاي جانبي مي باشد. در نهايت با روش مدلسازي فيزيكي، طبق شرايط بهينه، فرايند فورج دو مرحله اي بصورت تجربي اجرا شده است. نتايج نشان مي دهد كه مدل شبكه عصبي مصنوعي آموزش داده شده با دقت خوبي فرايند را مدلسازي مي كند و در فورج دو مرحله اي بهينه شده نسبت به فورج غير بهينه، حجم پليسه به ميزان 51 % و عدم يكنواختي كرنشها به ميزان 42 % كاهش مي يابد.