پديد آورندگان :
طاهري فر، داود نويسنده , , محسني شكيب، سيد محسن نويسنده , , شهابي، مهدي نويسنده ,
چكيده فارسي :
در اين مقاله روشي براي بهينه سازي همزمان وزن و تغييرمكان پره كامپوزيتي ارايه شده است. شكل ايرفويل در طي فرآيند بهينهسازي ثابت بوده تا مباحثي مانند آيروديناميك و آكوستيك بدون تغيير بمانند. براي رسيدن به هدف نهايي تنها لايه چيني پره تغيير كرده است. براي رسيدن به حداقل وزن براي هر قسمت سازه كمترين لايه مطابق با نياز مقاومتي آن قسمت پيش بيني شده است. لذا پره به قسمت هاي مختلف تقسيم شده است. فرآيند بهينه سازي ضمن تمركز بر كاهش وزن و تغيير مكان بايد بتواند از عدم گسيختگي لايه هاي هر قسمت اطمينان يابد. براي داشتن عملكرد مطلوب، فرآيند بهينه سازي بايد مكان مركز جرم را جلوتر از مركز آيروديناميكي پره نگه دارد. كاهش وزن و تغيير مكان با هم مغايرند و كاهش هر كدام منجر به افزايش ديگري مي شود. در فرآيند بهينه سازي تغيير لايه چيني هر قسمت بر عملكرد قسمت هاي ديگر تاثيرگذار است. لذا در اين مقاله با اعمال تغييراتي در الگوريتم ژنتيك و تعريف مناسبي از تابع هدف، متغيرهاي طراحي و قيود تمامي الزامات فوق، به خوبي برآورده شده است. ضمن اينكه فركانسهاي طبيعي سازه بهينه شده نيز در محدوده مناسبي قرار گرفتند. نتايج و عملكرد پره بهينه شده در مقايسه با پره ابتدايي بسيار مناسب است.
چكيده لاتين :
In this paper, an optimization method for both weight and displacement of composite blades is presented. In order to hold issues such as aerodynamics and acoustic unchanged, airfoil shape during optimization process remained constant. To achieve the ultimate goal, only blade lamination was changed. In order to achieve minimum weight for each part of the structure, the lowest layers are forecasted according to the required strength. Hence, the blade is divided into different parts. In optimization process, while focusing on weight and displacement reduction, layers integration must be assured. For desired performance, during optimization process, mass center location must be placed ahead of the aerodynamic center of blade. Weight reduction is in contrast to the displacement changes, and reduction in each of them would lead to an increase to the other. In optimization process, any changes in lamination of each part would influence the performance of the other parts. Therefore, in this paper, by making changes in genetic algorithm and defining appropriate objective function, design variables and other constraints, all of the above requirements are satisfied. Meanwhile, the natural frequencies of the optimized blade structure were in an acceptable range. Results and performance of the optimized blade are quite acceptable in comparison to the ordinary blades.
