مکانیک سازه ها و شاره ها (Mar 2023)
بهینه‌سازی ضخامت اجزای جعبه‌بال یک هواپیما با روش طراحی آزمایش‌ها
Abstract
بهینه‌سازی سازه در صنایع هوافضا به دلیل نیاز به سازه‌های سبک جهت کاهش هزینه‌ها و افزایش عملکرد پروازی از اهمیت ویژه برخوردار است. اجزای اصلی بال هواپیما از اسپارها، ریب‌ها و پوسته تشکیل شده است. در این پژوهش ابتدا یک سازه بال دارای دو اسپار I شکل، 6 عدد ریب و پوسته با مشخصات هندسی مشخص مدل‌سازی شده است. با انتخاب آلیاژ آلومینیوم به عنوان جنس سازه و استفاده از روش المان محدود، سازه بال تحت بارگذاری استاتیکی قرار گرفته و مقدار بیشترین تنش و جابه‌جایی ناحیه جعبه‌بال بدست آمده است. سپس با توجه به نتایج تحلیل و قابلیت بهینه‌سازی، سازه بال جهت بهینه‌سازی ضخامت اجزا در راستای طول بال به سه قسمت تقسیم گردیده است. با تعریف ضخامت اجزای جعبه‌بال در هر سه قسمت به عنوان فاکتورها و تنش و وزن به عنوان پاسخ‌های مسئله بهینه‌سازی از طریق روش طراحی آزمایش‌ها که در این مسئله آزمایش‌ها همان تحلیل استاتیکی سازه است، ضخامت اجزای ناحیه جعبه‌بال با توجه به هدف کمترین وزن و بیشترین تنش مجاز بهینه‌سازی گردیده است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که پس از بهینه‌سازی وزن جعبه‌بال با کاهش 5/46 درصدی روبرو شده است.
Keywords
