بهينه‌سازي ضخامت اجزاي جعبه‌بال يك هواپيما با روش طراحي آزمايش‌ها

بهينه‌سازي سازه در صنايع هوافضا به دليل نياز به سازه‌هاي سبك جهت كاهش هزينه‌ها و افزايش عملكرد پروازي از اهميت ويژه برخوردار است. اجزاي اصلي بال هواپيما از اسپارها، ريب‌ها و پوسته تشكيل شده است. در اين پژوهش ابتدا يك سازه بال داراي دو اسپار I شكل، 6 عدد ريب و پوسته با مشخصات هندسي مشخص مدل‌سازي شده است. با انتخاب آلياژ آلومينيوم به عنوان جنس سازه و استفاده از روش المان محدود، سازه بال تحت بارگذاري استاتيكي قرار گرفته و مقدار بيشترين تنش و جابه‌جايي ناحيه جعبه‌بال بدست آمده است. سپس با توجه به نتايج تحليل و قابليت بهينه‌سازي، سازه بال جهت بهينه‌سازي ضخامت اجزا در راستاي طول بال به سه قسمت تقسيم گرديده است. با تعريف ضخامت اجزاي جعبه‌بال در هر سه قسمت به عنوان فاكتورها و تنش و وزن به عنوان پاسخ‌هاي مسئله بهينه‌سازي از طريق روش طراحي آزمايش‌ها كه در اين مسئله آزمايش‌ها همان تحليل استاتيكي سازه است، ضخامت اجزاي ناحيه جعبه‌بال با توجه به هدف كمترين وزن و بيشترين تنش مجاز بهينه‌سازي گرديده است. نتايج بدست آمده حاكي از آن است كه پس از بهينه‌سازي وزن جعبه‌بال با كاهش 46.5 درصدي روبرو شده است.