سازه
حسن ناصح؛ حدیثه کریمایی؛ محمد لسانی
چکیده
در این مقاله به بهینهسازی سازهای کپسول فضایی با تقریب یک پوسته استوانهای جدار نازک با طول مشخص و تحت نیروی محوری فشاری و فشار جانبی ثابت پرداخته شده است. متغیرهای طراحی شامل قطر بیرونی و ضخامت استوانه است. اهداف بهینهسازی، کمینهسازی جرم و بیشینهسازی فرکانس مود اول ارتعاشاتی استوانه است. قیود طراحی شامل ضریب بار کمانش ...
بیشتر
در این مقاله به بهینهسازی سازهای کپسول فضایی با تقریب یک پوسته استوانهای جدار نازک با طول مشخص و تحت نیروی محوری فشاری و فشار جانبی ثابت پرداخته شده است. متغیرهای طراحی شامل قطر بیرونی و ضخامت استوانه است. اهداف بهینهسازی، کمینهسازی جرم و بیشینهسازی فرکانس مود اول ارتعاشاتی استوانه است. قیود طراحی شامل ضریب بار کمانش (ضریب اطمینان کمانش) بالای 1.5 و تنش فونمیسز زیر 100 مگاپاسکال است. در این مقاله، ابتدا با توجه به حدود مجاز متغیرهای طراحی، یک طراحی آزمایش و سپس تحلیل حساسیت صورت پذیرفته تا میزان حساسیت توابع هدف و قیود نسبت به متغیرهای طراحی بررسی شود. بعد از حل عددی مقادیر خروجی به کمک نرمافزار انسیس و تهیه سطح پاسخ، نقطه بهینه طراحی به کمک الگوریتم بهینهسازی ژنتیک دو هدفه شناسایی شده است. در ادامه، با شبیهسازی عددی نقطه بهینه، صحت مقادیر به دست آمده از روش سطح پاسخ بررسی شده و دقت آنها تایید شده است. نتایج نشان میدهد که در نقطه طراحی انتخاب شده، تنش فونمیسز کمتر از مقدار مجاز خود یعنی 100 مگاپاسکال میشود. همچنین ضریب بار کمانشی بیش از دو برابر مقدار حداقلی مجاز خود به دست میآید. با این وجود، این نقطه کمترین فاصله از مبدا را داشته و نقطه زانویی به عنوان نقطه بهینه انتخاب شده است
پیشرانش
حدیثه کریمایی
چکیده
رانشگرهای تکمولفهای سیستم کنترل وضعیت، یک نیاز برای توسعه و کاربردیسازی ماهوارهها و کپسولهای فضایی هستند که از فناوری بالا و گرانقیمتی نیز برخوردارند. در این مقاله، طراحی و محاسبات یک انژکتور فشاری- پیچشی با اسپری مخروطی توپر به عنوان انژکتور سوخت یک رانشگر تکمولفهای کمپیشران، ارائه شده است. برای این انژکتور، شبیهسازی ...
بیشتر
رانشگرهای تکمولفهای سیستم کنترل وضعیت، یک نیاز برای توسعه و کاربردیسازی ماهوارهها و کپسولهای فضایی هستند که از فناوری بالا و گرانقیمتی نیز برخوردارند. در این مقاله، طراحی و محاسبات یک انژکتور فشاری- پیچشی با اسپری مخروطی توپر به عنوان انژکتور سوخت یک رانشگر تکمولفهای کمپیشران، ارائه شده است. برای این انژکتور، شبیهسازی جریان داخلی به منظور پیشبینی مشخصههای جریان خروجی آن شامل زاویه مخروط پاشش، توزیع سرعت خروجی، دبی جرمی، الگوی پاشش و غیره انجام گرفته است. بدین منظور، از روش حجم سیال VOF استفاده شده و آشفتگی جریان نیز با استفاده از مدل k- شبیهسازی شده است. این نوع انژکتور، در واقع ترکیبی از انژکتور جریان مستقیم و انژکتور گریز از مرکز است. جریان مستقیم در مرکز انژکتور و جریان پیچشی در کنار دیواره انژکتور جریان دارد. اگر نسبت دهانههای خروجی به درستی انتخاب شود، توزیع شعاعی و محیطی جت مایع یکنواخت میشود. این انژکتور برای سامانههای کمپیشران نسبت به نوع کاپیلاری (جریان مستقیم) و جریان پیچشی ارجحیت دارد. زیرا هم چتر پاشش مخروطی توپر و بزرگتری نسبت به نوع جریان مستقیم دارد که پوششدهی کاتالیست را بهتر میکند، در عین حال چتر پاششی که ایجاد میکند به بزرگی انژکتور جریان پیچشی نیست که ابعاد شعاعی محفظه را بزرگ کند. با بررسی نتایج، این اطمینان حاصل شد که انژکتور طراحی شده، دبی جرمی مورد نظر (حدود 8/5 گرم بر ثانیه) را در اختلاف فشار معین طراحی (3 بار نسبی) تامین میکند و الگوی پاشش مناسبی رقم میزند. همچنین زاویه پاشش مورد نظر (حدود 35 درجه) نیز توسط آن تامین میشود