طراحي بهينه‏ سازه سيلندر چند لايه با انطباق پرسي دوار تحت بار فشار داخلي

هدف اين پژوهش، بهينه‌سازي حجم يك سيلندر سه‏لايه دوار، تحت فشار داخلي و بار گريز از مركز ناشي از چرخش سيلندر است كه در طراحي درام دوار كمپرسور موتورهاي توربيني كاربرد دارد. در سيلندرهاي جدار ضخيم دوار تحت فشار داخلي، تنش محيطي بيشينه در شعاع داخلي سيلندر به وجود مي‏آيد. با چند لايه كردن سيلندر و پرسي جا زدن لايه‏ ها درون يكديگر مي‏توان تنش محيطي ايجاد شده در سيلندر را كاهش داد. با اعمال پيش‌بار ناشي از انطباق پرسي، تنش محيطي كاسته شده و سبب مي‌شود كه از ظرفيت شعاع‌هاي بيروني سيلندر جهت مقاومت در برابر تنش استفاده گردد. در اين تحقيق ابتدا معادلات تنش يك سيلندر سه لايه فولادي تحت فشار داخلي و در حال چرخش، به روش جمع آثار استخراج مي‌شود. سپس يك راه حل بهينه‌سازي شمارشي به منظور كمينه كردن حجم سيلندر ارائه مي‌گردد. نتايج نشان مي‏دهد كه تنش محيطي حاصل از برنامه بهينه‏سازي 39 درصد كمتر از تنش محيطي در يك سيلندر يك‏تكه با شرايط يكسان است. براي اعتبارسنجي نتايج تحليلي، مسئله در نرم‌افزار اجز‌‌‌‌‏ا‏ ‎‌‌محدود آباكوس شبيه‌سازي گرديد. نتايج حاكي از اختلاف 1/3 درصد در تنش محيطي بيشينه به دست آمده مي‌باشد.