طراحي بهينه سازه ديسك دوار يك موتور توربيني با روش‌ هاي بهينه ‌سازي مدرن

در پژوهش حاضر تحليل اوليه سازه ديسك دوار مورد استفاده در يك موتور توربيني هوايي و بهينه‌ سازي هندسه آن جهت رسيدن به كمترين جرم در كنار اطمينان مناسب انجام شده است. ديسك مورد بحث همگن و تحت بارگذاري ‌هاي مكانيكي و حرارتي قرار دارد. جهت تحليل ترموالاستيك ديسك مفروض روابط حاكم با فرض شرايط تنش صفحه ‌اي استخراج و به كمك نرم‌ افزار محاسباتي متلب تحليل شده است. به ‌منظور بهينه ‌سازي هندسه از روش‌ هاي بهينه‌ سازي گرادياني شمارشي (CSA) و غير گرادياني الگوريتم ژنتيك (GA) و الگوريتم كلوني زنبور عسل مصنوعي (ABC) استفاده‌ شده است. مقايسه نتايج به ترتيب نشان ‌دهنده كاهش 36.49، 39.51 و 36.43 درصدي جرم اوليه ديسك با روش ‌هاي بهينه ‌سازي‌ مورد استفاده است. همچنين زمان تقريبي لازم جهت رسيدن به نتايج بهينه‌ سازي در اين روش ‌ها به ترتيب برابر با 3500، 120 و 100 دقيقه بوده است. نتايج نشان مي‌ دهند كه بيشترين ميزان بهبود نتايج مربوط به روش غيرگرادياني الگوريتم  GAاست. همچنين سرعت همگرايي در روش ‌هاي غيرگرادياني الگوريتم  GAو ABC در حدود 30 تا 35 برابر بيشتر از روش CSA است. در نتيجه با توجه به زمان ‌بر بودن تحليل ‌هاي گرادياني اهميت روش ‌هاي غير گرادياني در صرفه‌ جويي زمان و هزينه‌ هاي محاسباتي نيز بيشتر نمايان شده و با توجه به نتايج استفاده از روش GA به ‌عنوان يك روش دقيق و با سرعت مطلوب در بهينه‌ سازي مسائل دوار در معرض بارگذاري ‌هاي ترموالاستيك پيشنهاد شده است.