در صنایع هوافضا با استفاده های متعددی برای دیسک های توربین گاز، مانند استفاده در موتورهای توربوجت تعریف شده است. این دیسک های دوار معمولاً در شرایط عادی در دمای بسیار بالا کار م‍ی کنند و با سرعت زاویه ای بسیار زیاد می چرخند. کم کردن وزن این عضوها در دستگاه های مرتبط با صنایع هوافضا مزایای زیادی دارد که علاوه بر کاهش وزن خالص دستگاه، صرفه جویی اقتصادی را نیز در پی خواهد داشت. درحالت کلی دیسک دوار به علت کاربردهای فراوانی که در صنعت دارد، از دیرباز زمینه تحقیقات و مطالعات متعددی بوده است. از جمله کاربردهای دیسک دوار می توان به دیسک های توربین و کمپرسورهای توربین های گازی اشاره نمود. دیسک توربین گاز اغلب تحت کرادیان های دمایی بالا و سرعت زاویه ای زیاد کار می کند، سرعت زاویه ای بالا باعث ایجاد نیروی گریز از مرکز بزرگ در دیسک می گردد و هم زمان با آن، دمای بسیار زیاد، منجر به کاهش مقاومت ماده سازنده دیسک می شود که این خود باعث افزایش تغییر شکل در دیسک می گردد. بمنظور بدست آوردن آنالیز و تحلیل دیسک و رسیدن به توزیع مناسب تنش ها در دیسک، باید با توجه به شرایط دمایی دیسک، خواص ماده را نیز متغیر در نظر گرفت که ممکن است این تغییرات وابسته به شعاع، دما یا هر دو باشد. برای رسیدن به این هدف یک دیسک غیر همگن با ضخامت مشخص موردبررسی قرار می گیرد. در اینجا، با استفاده از مدل کردن دیسک دوار، بعنوان مجموعه ای از حلقه های مختلف که هر کدام خواصی ثابتی دارند، مسئله تغییرات خواص در کل دیسک را با کمی تقریب و باوجود تغییرات در خواص هر کدام از رینگ ها نسبت به دیگری، می توان مدل سازی کرد، حالت بهینه و پروفیل آن با متناسب شدن ضخامت رینگ ها نسبن به هم بدست می آید و محدودیت های تنش را ارضا می کند. در این تحقیق با استفاده از الگوریتم سیمپلکس این فرآیند انجام شده است. الگوریتم سیمپلکس طی دو روش مختلف، در دو فضای برنامه نویسی فورترن و فضای تحلیلی نرم افزار انسیس به اجرادر آمده و نتایج نهایی ارئه گردیده است.

همواره طراحی هر سازه ، همراه با درنظرگرفتن کمترین وزن ممکن می باشد. اما گاهی یک سازه درمحیط اطراف خود در معرض سیستم تحریک نوسانی قرار می گیرد . لذا فرکانسهای طبیعی سازه ، موضوع جدیدی برای طراحی می باشد. طراحی یک سازه خرپایی چند عضوی براساس رفتار فرکانسی ، یک مسئله مقدار مشخصه ای بوده و در صورتیکه بخواهیم خرپای مورد نظر را براساس تئوری بهینه سازی طراحی کنیم ، نیاز به دانستن روابط بین مقادیر و بردارهای مشخصه نسبت به متغیرهای طراحی می باشد. در این پروژه پس از مرور تئوری های موجود ، ابتدا روابط بین متغیرهای طراحی و مقادیر مشخصه و مشتقات آنها بدست آمده و با استفاده از روش جهت های عملی یک الگوریتم برای طراحی سازه های خرپاگونه ارائه شده است . سپس با حل دو مثال عددی ، کارایی الگوریتم به نمایش درآمده است.

در این رساله سعی در تعیین حداقل ضخامت برای ورقهای ساخته شده از مرکب الیاف تحت بار جانبی بوده است. پارامترهایی که در نهایت باید بطرز بهینه تعیین گردند، تعداد لایه ها، زوایای لایه ها و ترتیب چیدمان این لایه ها می باشد. در عمل ضخامت یک تابع گسسته از تعداد لایه هاست و زاویه یک تابع پیوسته در دامنه ‏‎- /2< < /2‎‏ می باشد. ولی بر عکس آنچه که در عالم واقع برقرار است، متغیر ضخامت بصورت پیوسته فرض شده است تا بتوانیم از الگوریتم های بهینه یاب مناسب استفاده کنیم و متغیر زاویه بصورت تابعی گسسته در نظر گرفته شده است تا با روشی که ارائه شده است، تمام دامنه زاویه را چک کرده و زاویه بهینه مطلق را بیابیم و از طرفی از بدست آوردن زوایایی با دقت اعشار که در عمل کار ساخت را دچار مشکل میکند، اعراض کنیم. در این پروژه از یک روش دو مرحله ای برای یافتن حداقل ضخامت استفاده شده است، ما معیاری تعریف کرده ایم که با آن میتوانیم در دامنه ‏‎ -/2< < /2‎‏ زاویه ای که منجر به بیشترین کاهش ضخامت ورق خواهد شد را بیابیم. پس از این مرحله ضخامت، با استفاده از روش مرکزها بهینه یابی میشود. پس از هر چند مرحله تکرار با معیارهایی که پیشنهاد خواهد شد، مسئله به یک ترتیب چیدمان و ضخامت هر لایه همگرا میشود. آنگاه ضخامت های پیوسته به تعداد لایه ها گرد شده و جواب نهایی بدست می آید. دو نوع ورق مستطیلی بعنوان مثال طراحی شده است که اولی با شرایط مرزی ‏‎ssss‎‏، با بار گسترده ثابت و تحلیل بروش حل تقریبی ورق ها و دومی با شرایط مرزی، ‏‎sssc‎‏، با هر نوع بار گسترده و تحلیل بروش تفاضل محدود بوده است. ورق مورد نظر برای طراحی، ورق غیر ایزوتروپ و متقارن بوده است. نقاط نمونه ای بطور گسترده با فواصل مساوی از همه جای ورق در نظر گرفته شده اند که تعداد یا میزان فشردگی آن در الگوریتم، توسط ما تعیین میشود. لزوم حذف یا اضافه کردن یک لایه توسط الگوریتم مشخص می شود.