بهينه سازي وزني يک پوسته کامپوزيتي در مخازن تحت فشار نوع 4 به روش الگوريتم ژنتيک

هدف اصلي در اين تحقيق، ارايه الگوريتمي براي يافتن وزن کمينه مخازن تحت فشار کامپوزيتي با آستر غير فلزي است. مخازن کامپوزيتي تحت فشار داخلي به صورت گسترده در صنايع هوافضا و به صورت تجاري، مانند مخازن قابل حمل ذخيره اکسيژن، مخازن ذخيره سوخت و غيره به کار مي رود. کاهش وزن در اين مخازن علاوه بر صرفه جويي در مقدار و هزينه مواد به کار رفته باعث کاهش مصرف سوخت، هزينه هاي حمل و نقل و نيز افزايش نسبت برد وسيله نقليه به وزن آن مي شود. مطالعات قبلي نشان مي دهد که شکل کلگي ژئودزيک بهترين عملکرد را در مقايسه با انواع اشکال کلگي شناخته شده دارد. به اين ترتيب، در اين تحقيق بهينه سازي ترتيب چيدمان در هر زاويه پيچش براي تعداد لايه هاي مختلف صورت گرفته است. اين کار با استفاده از الگوريتم ژنتيک و تحليل اجزاي محدود انجام شده و در نهايت پوسته کامپوزيتي که کمترين تعداد لايه را داشته باشد و در عين حال مقدار معيار شکست آن زير عدد يک باشد، به عنوان سبک ترين چند لايه انتخاب شده است. مقايسه بين زواياي پيچش مختلف نشان مي دهد که مخازن با زاويه پيچش الياف 9 درجه، عملکرد بهتري نسبت به مخازن با زواياي پيچش 20 و 30 درجه دارد. مقايسه مخازن طراحي شده شانزده لايه اي با يک مخزن نمونه موجود نشان مي دهد که علاوه بر استحکام بالاتر، در انتخاب ترتيب چيدمان بهينه فرآيند ساخت نيز بايستي مورد توجه قرار گيرد.