بهینه سازی دیسک غیرهمگن دوار به روش غیرگرادیانی

در صنایع هوافضا، برای دیسکهای توربین گاز، کاربردهای متعددی مانند استفاده در موتورهای توربوجت تعریف شده است. این دیسک های دوار معمولا در شرایط عادی در دمای بسیار بالایی کار می کنند و با سرعت زاویه ای بسیار زیادی می چرخند. لذا کم کردن وزن آنها در دستگاه های مرتبط با صنایع هوافضا، مزایای زیادی دارد و علاوه بر کاهش وزن خالص دستگاه، صرفه جویی اقتصادی را نیز در پی خواهد داشت. در حالت کلی دیسک دوار به علت کاربردهای فراوانی که در صنعت دارد، از دیرباز، موضوع تحقیقات و مطالعات متعددی بوده است. از میان کاربردهای دیسک دوار می توان به دیسکهای توربین و کمپرسورهای توربین های گازی اشاره کرد. دیسک توربین گاز اغلب در گرادیان های دمایی بالا و سرعتهای زاویه ای زیاد کار می کند. سرعت زاویه ای بالا باعث ایجاد نیروی گریز از مرکز بزرگ در دیسک می شود و همزمان با آن، دمای بسیار زیاد، منجر به کاهش مقاومت ماده سازنده دیسک و این باعث افزایش تغییر شکل در دیسک می شود.
به منظور تحلیل دیسک و رسیدن به توزیع مناسب تنشها در آن، باید با توجه به شرایط دمایی دیسک، خواص ماده را نیز متغیر درنظر گرفت که این تغییرات ممکن است وابسته به شعاع، دما یا هر دو باشد. برای رسیدن به این هدف، دیسک غیرهمگن با ضخامت مشخصی مطالعه می شود. در اینجا، با استفاده از مدل سازی دیسک دوار به عنوان مجموعه ای از حلقه های مختلف که هر یک خواص ثابتی دارند، مساله تغییرات خواص در کل دیسک را با کمی تقریب و با وجود تغییرات در خواص هر یک از حلقه ها نسبت به دیگری، می توان مدل سازی کرد. حالت بهینه و پروفیل آن، با متناسب شدن ضخامت حلقه ها نسبت به هم به دست می آید و محدودیتهای تنش را ارضا می کند. در این تحقیق با استفاده از الگوریتم سیمپلکس این فرایند انجام شده است. الگوریتم سیمپلکس با فضای نرم افزار تحلیلی انسیس ترکیب شده و سپس به اجرا درآمده و نتایج نهایی ارائه شده است.