پیشرانش
محمد حسین منصوری موغاری؛ حسن ناصح؛ سحر نوری
چکیده
حل دقیق سامانه‌های پیچیده‌ای مانند سامانه‌های فضایی علی‌الخصوص سامانه‌های پیشرانش فضایی، بسیار پرهزینه و زمان‌بر می‌باشد. با توسعه و ساخت مدلهای جانشین، می‌توان از مدت زمان حل کاسته و بالتبع هزینه را کاهش داد. هر چقدر مدل جانشین به مدل واقعی نزدیک‌تر باشد، حل دقیق‌تر و درصد خطا کاهش می‌یابد و بالعکس. مدلهای جانشین با دقت ...
بیشتر
حل دقیق سامانه‌های پیچیده‌ای مانند سامانه‌های فضایی علی‌الخصوص سامانه‌های پیشرانش فضایی، بسیار پرهزینه و زمان‌بر می‌باشد. با توسعه و ساخت مدلهای جانشین، می‌توان از مدت زمان حل کاسته و بالتبع هزینه را کاهش داد. هر چقدر مدل جانشین به مدل واقعی نزدیک‌تر باشد، حل دقیق‌تر و درصد خطا کاهش می‌یابد و بالعکس. مدلهای جانشین با دقت بالا را فرامدل می‌نامند. مبنای تولید یک فرامدل با دقت بالا، انجام آنالیز حساسیت با دقت بالا با انتخاب روش مناسب می‌باشد. آنالیز حساسیت می‌تواند میزان تاثیر متغیرهای ورودی بر متغیرهای خروجی را نمایش داده و با حذف متغیرهای ورودی کم اثر یک مدل جانشین مناسب تولید نماید. از این رو انجام آنالیز حساسیت در حل سامانه‌های پیچیده ارزش بالایی دارد. هدف از این مقاله، آنالیز حساسیت طراحی چندموضوعی یک سامانه پیشرانش تک‌مولفه‌ای فضایی به روش نمونه‌برداری ابر مکعب لاتین می‌باشد. در این مقاله موضوعات مرتبط با سامانه پیشرانش تک‌مولفه‌ای فضایی به شش قسمت : مخزن گاز پرفشار، مخزن سوخت مایع، انژکتور، محفظه تجزیه، بسترکاتالیستی و نازل تقسیم‌بندی شده است. با تعیین متغیرهای ورودی و خروجی هر یک از موضوعات، نتایج آنالیز حساسیت به دو صورت میزان حساسیت متغیرهای ورودی بر خروجی و همبستگی دو به دو پارامترها با یکدیگر به نمایش گذاشته شده است. همان‌طور که در نتایج مشاهده می‌شود، متغیر ورودی ضربه‌ویژه، در مخزن گاز پرفشار و مخزن سوخت مایع، تاثیری بر روی متغیرهای خروجی نمی‌گذارد. در انژکتور، تعداد شیارها، زوایای شیار و فشار مخزن سوخت تاثیر بسزایی بر متغیرهای خروجی ندارند. در نمودار آنالیز حساسیت محفظه تجزیه، شعاع گرانول کاتالیست و برای بسترکاتالیستی، علاوه بر شعاع گرانول، درصد تجزیه آمونیاک نیز بی اثر می‌باشند. در نهایت، آنالیز حساسیت برای نازل نشان می‌دهد که نسبت گرمای ویژه، اثری بر روی متغیرهای خروجی ندارد.
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.
