سازه
حسن ناصح؛ حدیثه کریمایی؛ محمد لسانی
چکیده
در این مقاله به بهینه‌سازی سازه‌ای کپسول فضایی با تقریب یک پوسته استوانه‌ای جدارنازک 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 می‌باشد. قیود طراحی شامل ضریب بار کمانش ...
بیشتر
در این مقاله به بهینه‌سازی سازه‌ای کپسول فضایی با تقریب یک پوسته استوانه‌ای جدارنازک 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 می‌باشد. 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 است، تا میزان حساسیت توابع هدف و قیود نسبت به متغیرهای طراحی بررسی شود. بعد از حل عددی مقادیر خروجی به‌کمک نرمافزار انسیس و تهیه‌ی سطح پاسخ، نقطه بهینه طراحی به‌کمک الگوریتم بهینه-سازی ژنتیک دو هدفه شناسایی شده است. در ادامه با شبیه‌سازی عددی نقطه بهینه، صحت مقادیر به‌دست 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 بدست 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 می‌باشند که از فناوری بالا و گران‌قیمتی نیز برخوردارند. در این مقاله، طراحی و محاسبات یک انژکتور فشاری-چرخان با اسپری مخروطی توپر به عنوان انژکتور سوخت یک رانشگر تک‌مولفه‌ای کم‌پیشران، ارائه شده است. برای این انژکتور، ...
بیشتر
رانشگرهای تک‌مولفه‌ای سیستم کنترل وضعیت، یک نیاز برای توسعه و کاربردی‌سازی ماهواره‌ها و کپسولهای فضایی می‌باشند که از فناوری بالا و گران‌قیمتی نیز برخوردارند. در این مقاله، طراحی و محاسبات یک انژکتور فشاری-چرخان با اسپری مخروطی توپر به عنوان انژکتور سوخت یک رانشگر تک‌مولفه‌ای کم‌پیشران، ارائه شده است. برای این انژکتور، شبیه‌سازی جریان داخلی به‌منظور پیش‌بینی مشخصه‌های جریان خروجی آن انجام گرفته است. این مشخصه‌ها شامل زاویه مخروط پاشش، توزیع سرعت خروجی، دبی جرمی، الگوی پاشش و غیره است. بدین منظور از روش حجم سیال VOF استفاده شده و آشفتگی جریان نیز با استفاده از مدل k- شبیه‌سازی شده است. نتایج این بررسی‌ها در مقاله به تفصیل ارائه و بحث شده است. این نوع انژکتور در واقع ترکیبی از انژکتور جریان مستقیم و انژکتور گریز از مرکز می‌باشد. جریان مستقیم در مرکز انژکتور و جریان چرخشی در کنار دیواره انژکتور جریان دارد. هر دو رژیم جریان در محفظه چرخش با یکدیگر ترکیب شده و چتر پاشش به صورت مخروط توپر در نازل تخلیه انژکتور تشکیل میگردد. 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 نوع جریان چرخشی ارجحیت دارد. زیرا هم چتر پاشش بزرگتری نسبت به نوع جریان مستقیم دارد که پوششدهی کاتالیست را بهتر میکند و در عین حال چتر پاششی که ایجاد میکند به بزرگی حالت انژکتور جریان پیچشی نیست که ابعاد شعاعی محفظه را بزرگ کند و نیز توپر است که پوششدهی بهتر کاتالیست را تامین میکند.
