نام پژوهشگر: محمد جواد غیاثی

تعیین پارامترهای طراحی بهینه اسکیرت مخازن تحت فشار عمودی به روش الگوریتم ژنتیک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه کاشان - دانشکده مهندسی مکانیک 1393
  محمد جواد غیاثی   سعید گلابی

در این مطالعه مخازن عمودی تحت فشار بر روی پایه دامن مورد بررسی قرار گرفته¬است. اهمیت این مطالعه از آن رو است که به سبب حساسیت کاری بالا و هزینه ساخت بالای این مخازن؛ برای طراحی، تولید و نصب آن از استانداردهای سخت¬گیرانه¬ای که توسط مراکز معتبر جهانی تهیه شده¬است، استفاده می¬شود، که محتاطانه بودن و محاسبات تکرارشونده این استانداردها، طراحان را به سوی بهینه¬سازی مخازن و استفاده از کمترین مواد مصرفی سوق داده است. در مخازن تحت فشار، پایه¬های نگهدارنده آن از تنوع زیادی برخوردار می¬باشند. می¬توان گفت، پرکاربردترین آن¬ها دامن¬ها می¬باشند. در محاسبات طراحی دامن¬ها، بسیاری از ابعاد نیاز به حدس اولیه داشته که در ادامه محاسبات این حدس با سعی و خطا تصحیح می¬شود. دیگر پارامترها نیز با این مقادیر حدس زده شده ارتباط تنگاتنگی دارند. هدف از بهینه¬سازی دستیابی به ابعاد و نسبت¬های بهینه¬ای است که در عین ایمن بودن، به کاهش مقدار مواد اولیه و وزن دامن منجر شود. برای رسیدن به این هدف، ابتدا مدل¬سازی ریاضی مسئله بهینه¬سازی انجام شده¬است و تابع هدف بر اساس وزن کلی مواد استفاده¬شده، نوشته شده است. قیود طراحی این دامن¬ها نیز در همین مدل¬سازی ریاضی اعمال می¬شود. الگوریتم ژنتیک از پرکاربردترین و قوی¬ترین روش¬های مدرن بهینه¬سازی ریاضی، برگرفته از طبیعت و بر مبنای سیستم انتخاب تصادفی به شمار می¬رود. پیچیده¬شدن مسائل بهینه¬سازی مهندسی و فضاهای حل پیش¬روی آن، لزوم استفاده از الگوریتم¬های مدرن بهینه¬سازی را روز به روز آشکارتر می¬سازد. در این مطالعه نیز با توجه به فضای حل پیچیده و تعداد زیاد پارامترها از روش الگوریتم ژنتیک به عنوان ابزاری کارآمد و قوی جهت بهینه¬سازی استفاده شده است. نتایج و نمودارهای بهینه استخراج شده در فصل انتهایی آمده است. مهمترین این نتایج شامل ضخامت پوسته دامن می¬باشد و دیگر نتایج شامل ضخامت صفحه متصل به دامن، اندازه پیچ¬ها، نوع اتصال و ... می-باشد. کارایی این جداول به گونه¬ای می¬باشد که طراح تنها با مراجعه به این جداول و نمودارها ضخامت¬های بهینه را با اطمینان خاطر انتخاب می¬نماید و نیاز به محاسبات تکراری که احتمال خطا توسط طراحی در آن زیاد می¬باشد را ندارد.