![بررسي اثر ضريب پواسون بر فركانسهاي طبيعي در نانو/ميكروتيرهاي تيموشنكو تحت بار محوري](https://kialink.ir/img_project/2373_1431029743.jpg)
بررسي اثر ضريب پواسون بر فركانسهاي طبيعي در نانو/ميكروتيرهاي تيموشنكو تحت بار محوري
4287
تعداد صفحات: 130
نوع فايل:Word
چكيده:
تأمين برق مطمئن مصرف كنندگان از اهميت بسزايي برخوردار است. به عبارتي ديگر كل تأسيسات، تجهيزات و هزينههاي انجام شده به منظور تأمين برق مورد نياز مصرفكننده و در كنار آن جلب رضايت وي ميباشد و لاغير.
در اين راستا اقدامات اصولي جهت ايجاد شرايط مناسب براي انتقال و توزيع انرژي توليدي و تحويل درست و سالم آن به مشتري از ضروريات ميباشد و لازمه اجراي اين مهم توجه به پايداري سيستمقدرت است.
به طور كلي سيستمهايقدرت در اثر شرايط اضطراري دچار حادثه خواهند شد، كه اين مسئله تأمين بار مطمئن را كه از عمده تعهدات شركتهاي برق در برابر مشتريان است خدشهدار ساخته و گاهاً ضررهاي اقتصادي جبران ناپذيري را عمدتاً به سيستمقدرت و با ضريب كمتر به مشتري وارد ميآورد.
به منظور تأمين برق مطمئن لازم است سيستمقدرت از وضعيت پايداري كه از مهمترين مسائل شبكه قدرت ميباشد، برخوردار باشد. لذا بايست عوامل ايجاد كننده ناپايداري شناسايي شده، در وهله اول اقدامات پيشگيرانه جهت حفظ سيستم به عمل آيد تا از خاموشيهاي موضعي و در نهايت خاموشي سيستمقدرت و در شرايط بسيار نامطلوب از نابودي سيستم جلوگيري شود و در صورت بروز حادثه از پيشروي آن ممانعت گردد.
يكي از عوامل بوجود آمدن ناپايداري مسئله اضافهبار در سيستمقدرت ميباشد. چراكه اضافهبار در خطوط انتقال باعث خارجشدن خطوط ديگرخواهد شد. تداوم بيشتر اضافهبار باعث خارجشدن هرچه بيشتر خطوط و بوجود آمدن خاموشي كامل در سيستم ميباشد پس بايستي كاري كرد كه بتوان
اين مشكل را پشت سر گذاشت.
حفظ پايداري سيستمهاي قدرت و جلوگيري از كاهش بيش از حد فركانس و ولتاژ باسها از عمده مسائلي است كه متخصصان اين رشته همواره آن را مدنظر داشتهاند زيرا ناپايداري فركانس علاوه بر خسارتهاي نسبتاً سنگين بر تجهيزات سيستم، ممكن است باعث تكهتكه شدن شبكه گردد، و همچنين افت ولتاژ باسها امكان فرو پاشي ولتاژ را در شبكه باعث گردد و خاموشيهاي نسبتاً طولاني و زيانهاي اقتصادي را به دنبال داشته باشد. لذا از اينرو به هر طريق ممكن بايد سعي شود تا از اين مسائل جلوگيري گردد، حتي اگر اين عمل با انجام بارزدايي و قطع موقتي برخي از مصرف كنندهها همراه باشد]1[.
بار زدايي به معناي قطع تعدادي از بارهاي متصل به شبكه و به منظور اجتناب از آسيب ديدن تجهيزات خطوط انتقال و حفظ پايداري سيستم و كنترل فركانس و ولتاژ شبكه است. آنچه مسلم است، اين استكه بارزدايي ضمن كاهش درآمدهاي اقتصادي باعث ايجاد نارضايتي در مصرف كنندگان ميگردد و لذا سعي ميشود از آن به عنوان آخرين راه حل و چاره در كنترل سيستمقدرت استفاده گردد. اما در شرايطي كه حفظ پايداري مطرح باشد طبيعي است كه مسائل فوق تحت الشعاع قرار مي گيرند و انجام بارزدايي ماهيت منطقي پيدا مي كند]2،3[. ذكر اين نكته نيز ضروري استكه بارزدايي يكي از مطمئنترين روشها براي كنترل شبكه ميباشد.
از طرفي در سيستمهاي قدرت ايزوله به اين نكته توجه كرد كه اين سيستمها خودشان امنيت و قابليت اطمينان و صرفهجوئي الكتريكي را فراهم مي كنند]4،5،6[ و بايد بينياز از بقيه سيستمها اين كار را انجام دهند. در نتيجه توجه بيشتري به طراحي حذف بار نياز است]7،8،9[.
فهرست مطالب
فصل اول
مقدمه
1-1- كليات......................................................................................................................... 2
1-2- كارهاي انجام شده در زمينه بارزدايي.............................................................................. 4
1-2-1- علل انجام بارزدايي............................................................................................ 4
1-3- اهداف پروژه................................................................................................................ 8
فصل دوم
مدلسازي سيستم قدرت
2-1- مقدمه....................................................................................................................... 12
2-2- ساختار سيستمهاي قدرت .......................................................................................... 13
2-3- كنترل سيستم قدرت.................................................................................................... 16
2-4- حلقههاي اساسي كنترل ژنراتور.................................................................................... 18
2-5- كنترل بارفركانس....................................................................................................... 19
2-5-1- مدل ژنراتور سنكرون........................................................................................ 20
2-5-2- مدل بار........................................................................................................... 21
2-5-3- مدل محرك اوليه............................................................................................. 22
2-5-4- مدل گاورنر..................................................................................................... 23
2-6- نتيجهگيري................................................................................................................ 26
فصل سوم
مدلسازي سيستم قدرت بهكاررفته در پروژه و تاثير پارامترهاي مختلف روي آن
3-1- مقدمه....................................................................................................................... 29
3-2- مدل پاسخ فركانسي سيستم......................................................................................... 30
3-3- نرمالسازي معادلات سيستم قدرت............................................................................... 33
3-4- سيستم نمونه.............................................................................................................. 34
3-4-1- نتايج مربوط به اختلالهاي مختلف..................................................................... 35
3-5- بررسي مشخصههاي پاسخ سيستم معادل و تاثير پارامترهاي مختلف روي آن....................... 35
3-5-1- زمان حداكثر تغييرات فركانس........................................................................... 35
3-5-2- حداكثر تغييرات شيب افت فركانس.................................................................... 36
3-5-3- اثر تغييرات R.................................................................................................. 36
3-5-4- اثر اينرسي H.................................................................................................... 37
3-5-5- اثر ثابت زماني گرمكن(Reheat)........................................................................ 37
3-5-6- اثر............................................................................................................. 38
3-5-7- اثر وابستگي فركانس به بارهاي سيستم................................................................. 39
3-6-مقايسه مدل مطرح شده و مدل نمايي........................................................................ 40
3-7- نتيجه گيري......................................................................................................... 41
فصل چهارم
مروري برروشهاي مختلف حذفبار تحت فركانس ومقايسه آنها
4-1- مقدمه....................................................................................................................... 44
4-2- روشهاي مختلف كنترل فركانس................................................................................ 45
4-2-1- روشهاي كنترل فركانس در حالت نسبتاً پايدار سيستم.......................................... 45
4-2-2- روش كنترل فركانس در حالت اضطراري............................................................ 47
4-3- حذفبار................................................................................................................... 48
4-3-1- اصول و پياده سازي.......................................................................................... 48
4-3-2- طرحهاي حذفبار........................................................................................... 50
4-4- شبيهسازي روشهاي مختلف حذفبار و نتايج............................................................... 53
4-4-1- نتايج شبيهسازي چند مورد انتخابي اختلال وارد شده به سيستم............................... 53
4-4-1-1- اختلالpu0.1.......................................................................................... 55
4-4-1-2- اختلالpu0.15........................................................................................ 56
4-4-1-3- اختلالpu0.2.......................................................................................... 57
4-4-1- 4- اختلالpu0.4......................................................................................... 58
4-5- نتيجه گيري............................................................................................................... 59
فصل پنجم
روش حذفبار تطبيقي
5-1- مقدمه....................................................................................................................... 62
5-2- حذفبارو برنامههاي بارزدايي..................................................................................... 63
5-3- ملاحظات خاص و ملزومات برنامههاي بارزدائي............................................................ 65
5-3-1- حداكثر اضافهبار سيستم.................................................................................... 65
5-3-2- حداكثر بار قابل قطع......................................................................................... 65
5-3-3- شروع بارزدايي و سطح فركانس (تعيين آستانه فركانس)....................................... 68
5-3-4- كاهش فركانس مجاز سيستم (حد عملكرد سيستم)................................................ 70
5-3- 5- تعداد مراحل و اندازه گامهاي حذفبار.............................................................. 71
5-3-6- زمان تأخير...................................................................................................... 73
5-4- روشهاي مختلف طرح هماهنگي رلههاي حذفبار در فركانس پايين............................... 74
5-5- طراحي حذفبار........................................................................................................ 76
5-5-1- مرحلة اول: بهدست آوردن پارامترهاي سيستم........................................................ 78
5-5-2- مرحلة دوم: انتخاب حداقل فركانس مجاز سيستم و اولين فركانسي كه در آن حذف صورت ميگيرد......................................................................................................................................... 79
5-5-3- مرحلة سوم: مشخص كردن تعداد مراحل بارزدائي (N) و فاصلة زماني بين مراحل80
5-5-4- مرحله چهارم: محاسبه كل بارهايي كه بايد حذف شوند................................. 81
5-5-5- مرحله پنجم: مشخص نمودن مقدار بار حذفشونده در هر مرحله................... 81
5-5-6- مرحله ششم: رسم منحني تغييرات فركانس........................................................... 82
5-5-7- مرحلة هفتم: اصلاحسازي.................................................................................. 82
5-5-8- مرحلة هشتم: بازگشت به مرحلة 5........................................................................ 83
5-6-نتيجهگيري................................................................................................................. 83
فصل ششم
شبيهسازي روش حذفبار تطبيقي
6-1- مقدمه....................................................................................................................... 86
6-2- شبيهسازي عددي....................................................................................................... 86
6-3- مقايسه روش تطبيقي و نيمهتطبيقي.............................................................................. 113
6-3-1- اختلالpu0.1................................................................................................ 113
1-4-6- اختلالpu0.15.............................................................................................. 113
2-4-6- اختلالpu0.2................................................................................................ 114
3-4-6-اختلالpu0.4................................................................................................ 115
6-4- نتيجهگيري............................................................................................................... 115
فصل هفتم
نتيجهگيري و ارائه پيشنهاد
7-1- نتيجهگيري.............................................................................................................. 118
7-2- ارائه پيشنهادات........................................................................................................ 120
7-2-1- بررسي عملكرد جزيره اي................................................................................ 121
7-2-2- بازيابي بار..................................................................................................... 121
ضميمه 1
منحني پاسخ فركانسي سيستم در مورد اختلالهاي مختلف...........................................................
ضميمه 2
منحني پاسخ فركانسي اصلاحشده سيستم در مورد اختلالهاي مختلف..........................................
مراجع ............................................................................................................................. 125
تعداد صفحات: 90
نوع فايل: word
چكيده:
براي محاسبات حالت دايم پخش بار در سيستم هاي قدرتِ روشي جديد مبتني بر كنترلر هاي چند سطحي FACTS را ارايه و نشان داده مي شود كه چگونه روش محاسبات پخش توان معمولي (سنتي) مي تواند به طور سيستماتيك براي سيستم هاي شامل كنترلر هاي چند سطحي FACTS اصلاح شود . تكنيك استفاده شده براي حل محاسبات پخش بار ، روش تكر ار نيوتن – رافسون و در مختصات قطبي مي باشد . اثر كنترل كننده هاي FACTS در پخش بار با اضافه كردن پارامتر هاي جديد و اصلاح برخي پارامترهاي موجود در معادله ژاكوبين خطي شده ( مربوط به سيستم مشابه و بدون كنترلر ) FACTS اعمال مي شود . برنامه پخش بار در حضور ادواتFACTS روي يك سيستم 9 باسه تست مي شود و نرم افزار مورد استفاده MATLAB مي باشد.
كلمات كليدي:ادواتFACTS، STATCOM،SSSC،UPFC،معاد لات ژاكوبين و پخش بار
فهرست مطالب
مقدمه .........................................................................................................................................................................1
فصل اول –تئوري جبران بار ...................................................................................................................................2
1-1 اهداف در جريان بار................................................................................................................................................3
1-1-1 اصلاح ضريب توان ....................................................................................................................................3
1-1-2 بهبود تنظيم ولتاژ......................................................................................................................................3
1-1-3 متعادل كردن بار........................................................................................................................................4
1-2 جبران كننده ايده آل ...........................................................................................................................................5
1-3 بارهايي كه به جبران سازي نياز دارند ..............................................................................................................6
1-4 تئوري اساسي جبران ...........................................................................................................................................6
1-4-1 ضريب توان و اصلاح ...................................................................................................................................7
1-4-2 تنظيم ولتاژ ...................................................................................................................................................10
1-5 مشخصه هاي تقريبي توان راكتيو ....................................................................................................................16
1-5-1 تنظيم ولتاژ با بار القايي متغير .................................................................................................................16
1-5-2 بهبود ضريب توان .......................................................................................................................................19
1-5-3 باياس كردن توان راكتيو ...........................................................................................................................21
1-6 جبران كننده بار بصورت رگولاتورولتاژ ..........................................................................................................22
فصل دوم –معرفي و اصول كاركرد ادوات FACTS....................................................................................29
2-1 موارد استفاده جبران كننده ها ..........................................................................................................30
2-2 مفاهيم اصلي جبران با تقسيم بندي خط ..................................................................................................31
2-3 سيستم هاي انتقال انعطاف پذير (FACTS).............................................................................32
2-4 انواع متعارف ادواتFACTS..........................................................................................................................34
2-5 انواع اصلي كنترل كننده هايFACTS…................................................................................................37
2-4-1 كنترل كننده هاي سري..:..........................................................................................................................37
2-4-2 كنترل كننده هاي موازي..........................................................................................................................39
2-4-3 كنترل كننده هاي تركيبي سري – سري...............................................................................................42
2-4-4 كنترل كننده هاي تركيبي سري – موازي...........................................................................................43
2-5 جايگاه ادوات FACTS در صنعت برق كشور ..........................................................................................45
فصل سوم – تجزيه و تحليل پخش بار...........................................................................................................46
3-1 حل پخش بار به روش نيوتن – رافسون .....................................................................................................47
3-2 انتخاب يك شبكه نمونه و حل آن به روش نيوتن – رافسون ................................................................51
3-3 برنامه نويسي و شبيه سازي ...........................................................................................................................52
3-3-1 برنامهIf bus...............................................................................................................................................52
3-3-2 برنامه Newtonr...........................................................................................................................................55
فصل چهارم –تجزيه و تحليل پخش بار در حضور نسل جديد ادواتFACTS..........................63
4-1 سيستمقدرت با STATCOM.......................................................................................................................64
4-2 سيستم قدرت با SSSC...................................................................................................................................67
4-3 سيستم قدرت با UPFC................................................................................................................................. 72
4-4 آناليز عددي..........................................................................................................................................................75
فصل پنجم_ نتيجه گيري و پيشنهاد..............................................................................................................77
5-1 نتيجه گيري....................................................................................................................................................78
5-2 پيشنهادات....................................................................................................................................................79
مراجع و منابع .........................................................................................................................................................80
تعداد صفحه: 100
نوع فايل: Word
چكيده
پيش بيني بار الكتريكي نقش بسيار مهمي را در سيستمهاي قدرت به منظور اجراي سياستهاي برنامهريزي و تخصيص بودجه بازي مي كند. كشورهاي در حال توسعه براي برنامهريزي سيستم قدرت خود به يك پيشبيني دقيق بار نياز دارند. زيرا در اين كشورها بار با رشد نسبتاً زيادي رو به افزايش ميباشد. بدين منظور در اين پاياننامه به بررسي روشهاي مختلف پيش بيني بار و همچنين ديگر مسائل مرتبط با پيشبيي بار پرداخته شده است. در همين راستا ابتدا به بررسي پارامترهاي مؤثر در پيشبيني بار پرداخته ميشود. از اين جمله اين پارامترها ميتوان به زمان و منطقه مورد پيشبيني اشاره كرد. در ادامه به روند كلي پيشبيني بار نواحي توزيع پرداخته شده است.در انتها نيز نتايج مربوط به پيشبيني بارهاي واقعي براي شهرهاي زنجان، قزوين و شيراز آورده شده است.
فهرست مطالب
1-3. منطقه مورد پيش بيني و محدوده زماني 3
1-4. بررسي منحني بارروزانه شبكه ايران 3
1-5. انتخاب پارامترهاي مؤثر در سيستم انرژي الكتريكي 6
1-5-1. تأثير پارامترهاي محيطي بر بار مطرفي.. 7
1-5-2. تأثير زمان بر مقدار بار مصرفي.. 8
1-5-6. كنترل استفاده از زمين.. 10
1-5-8. استفاده از ديگر سوخت ها10
1-6. مقاطع زماني پيشبيني بار 12
1-7. انواع مصرف كنندگان و مشخصات آنها12
1-7-1. مصارف بارهاي خانگي.. 12
2-1. روشهاي پيشبيني و برآورد بار 17
2-1-1. پيشبيني بار با استفاده از آمار بارهاي الكتريكي سالهاي گذشته. 17
2-3. پيشبيني بار با استفاده از آمارهاي مستقل 25
2-4. پيشبيني بار با استفاده از روش تلفيقي 30
2-4-1. سايت بندي و ناحيه بندي منطقه. 31
2-4-2. تفكيك كاربريها و تعيين درصد هركدام از آنها31
2-4-3. تعيين متوسط مصرف و درصد رشد. 32
2-4-4. تخمين سال افق و انرژي آن.. 33
2-4-6. چك كردن نتايج بدست آمده. 34
3-1. مقدمه 41
3-2. استفاده از شبكه عصبي و تبديل موجك براي پيش بيني بار كوتاه مدت 44
3-3-1. تجزيه ي موجك و تبديل گسسته ي موجك... 48
3-5-1. طراحي مدل تلفيقي پيشنهادي.. 55
3-6. ارزيابي مدل هاي پيش بيني 57
4-1. مقدمه 62
4-2. محاسبهانرژيمصرفيهرناحيه 62
5-1. مقدمه 67
5-2. فرايند محاسبات پيش بيني بار 68
5-3. مرحله 2: تقسيم بندي شهر به بلوك هاي كوچكتر........................................................... 69
5-4. مرحله (3): طبقه بندي مصارف 70
5-5. مرحله (4): محاسبهتوانمتوسطمصرفيانواعمصارفدرسالهايسابقه 71
5-6. مرحله (5): محاسبهوتعيينچگاليبارپايهبرايمصارفمختلف 71
5-7. مرحله(6): تعيينبارهريكازمصارفدرسالافق:72
5-7-1. تعيين پتانسيل بارپذيري بلوكها73
5-7-2. تعيين بار سال افق بروش كاربري ارضي.. 73
5-8. مرحله (7): مدلسازي منحني رشد بار هر بلوك.................................................................. 74
5-9. مرحله (8): تعيين پيك توان كلي هر بلوك در سالهاي پيش بيني 75
6-2. پيش بيني انرژي و سطح اشباع انرژي مشتركين خانگي شهر شيراز 84
6-2-1. پيشبينيانرژي10سالآيندهمشتركينازطريقسطحاشباعانرژي.. 85
6-2-2. پيشبينيانرژيمصرفيمشتركينبااستفادهازروشهايرگرسيوني.. 86
6-3. پيشبينيسطحاشباعانرژيمشتركينتعرفهخانگياموريكشهرشيراز 90
6-4. پيش بيني انرژي 10 سال آينده مشتركين از طريق سطح اشباع انرژي 92
6-5. پيش بيني انرژي مصرفي مشتركين خانگي شهر شيراز با استفاده از روشهاي رگرسيوني 94
.مراجع 102
اتصالات چسبي در بسياري از موارد ضعيفترين قسمت سازه هستند و با استحكامي كمتر از قسمتهاي ديگر سازه ظرفيت تحمل بار سازه را كاهش ميدهند. لذا نياز به اتصالات چسبي مؤثرتر منجر به ساخت چسبهاي قويتر و مقاومتر به تغييرات دمايي شده است. در اين تحقيق سعي بر اين شده تا از جنبه ديگري، كه تا كنون كمتر مورد توجه قرار گرفته است، بر مشكل استحكام نسبي كمتر اتصالات غلبه كرد كه در واقع، بررسي نقش شكل سطح اتصال در استحكام اتصال چسبي ميباشد. براي بررسي اين امر شكلي از اتصال مورد مطالعه قرار گرفت كه در آن در طول اتصال چسبي دو فاق سينوسي در قطعات قرار دارد. در اين تحقيق با روش المان محدود و با استفاده از نرمافزار آباكوس اتصالاتي با طول فاقهاي متفاوت مدل شده و تحت كشش قرار گرفت و سپس نتايج حاصل از آنها با نتايج حاصل از اتصال مدلشده مشابه ولي بدون فاق مقايسه شده و اختلاف آنها بررسي شد
در روشهاي كلاسيك بار بحراني ستونها بدون در نظر گرفتن اثر وزن ستون محاسبه شده است. در اين پژوهش، بار بحراني ستون با در نظر گرفتن وزن در شرايط مرزي مختلف محاسبه مي گردد. براي اين كار، ابتدا كارهاي انجام شده در اين زمينه بيان مي شود. آنگاه روشهايي را كه مي توان براي حل مسئله استفاده كرد، مطرح شده و با مقايسه اين روشها، روش مناسبتر انتخاب مي شود و سپس با استفاده از روش انتخاب شده، وزن بحراني ستون در شرايط مرزي مختلف محاسبه مي گردد. آنگاه بار بحراني ستون با در نظر گرفتن اثر وزن و با استفاده از اثر متقابل بار محوري متمركز و بار محوري گسترده، بدست آورده شده است. در پايان بر روي نتايج بدست آمده بحث مي شود
ساختارهاي كامپوزيتي به دليل نسبت مقاومت و سفتي بالا به وزن كمي كه دارند به طور گسترده در صنعت هوايي و نظامي كاربرد دارند. روشهاي مختلفي براي ساخت اين سازهها وجود دارد كه به دليل پيچيدگي در فرايند ساخت آنها، نقايص هندسي و گشودگيهاي اجتنابناپذير در آنها رخ ميدهد كه در استحكام نهايي سازه تأثير بسزايي را دارا ميباشد. بنابراين در اين مقاله تأثير وجود عيب و نقص، تأثير وجود گشودگي هاي مربعي و دايره اي توأم با عيب و نقص و همچنين تأثير تغيير پارامترهايي نظير شعاع، چينش الياف و ضخامت در دو حالت بدون نقص و بانقص بر بار بحراني كمانش پوسته ي استوانه اي كامپوزيتي مورد بررسي قرار گرفته است و براي اين منظور از نرم افزار المان محدودABAQUS بهره گرفته مي شود. در اين مقاله نتايج در دو حالت نقص دار و بدون نقص با هم مقايسه مي شوند و نشان داده خواهد شد كه عيب و نقص ها چقدر بر بار بحراني كمانش تأثير خواهند گذاشت. از بررسي نتايج مشاهده مي شود كه وجود عيب و نقص باعث كاهش در مقدار بار بحراني مي شود ولي تأثير آن در صورت وجود گشودگي ناچيز است و همچنين مشاهده مي گردد كه تغيير در پارامترهايي مانند چيدمان الياف و ضخامت لايه هاي كامپوزيتي تأثير زيادي بر بار بحراني پوسته ي استوانه اي مي گذارد
يكي از راههاي افزايش عمر خستگي اعمال بيش بار بصورت متناوب مي باشد در بارگذاري بصورت بيش بار متناوب مهمترين عوامل كنترل كننده رشدترك عبارتند از نسبت بيش بار و نسبت تكرار . نسبت بيش بار بيان كننده نسبت تنش بيش بار به تنش ماكزيمم در بارگذاري با دامنه ثابت و نسبت تكرار بيان كننده فرانس اعمال بيش بار است دراين پژوهش تاثير اين دو عامل و همچنين برهم كنش آنها در نرخ رشد ترك و عمر خستگي بررسي شده است در تحليل عددي از معادله Forman/Mettu به همراه مدل تعميم يافته Willenborg استفاده شده است تحليل ها روي يك نمونه M(T استاندارد از جنس Al-7075 انجام شده است نتايج تحليل ها نشان ميدهد كه در بارگذاري بصورت بيش بار متناوب با افزايش نسبت بيش بار تا يك مقدار بهينه عمر نمونه ها افزايش يافته و پس از آن با افزايش بيشتر نسبت بيش بار عم رنمونه كاهش مي يابد. اين مطلب به ازاي تمام مقادير ممكن براي نسبت تكرار صادق است اما مقدار نسبت بيش بار بهينه با تغيير نسبت تكرار تغيير مي كند
در اين مقاله يك روش براي طراحي بهينه وزن يك ورق چند لايۀ كامپوزيتي با گشودگي بيضوي تقويتشده كه تحت بار برشي خالص در تمامي لبهها قرار گرفته است، ارائه شده است. در اين روش از قيدهاي: معيار خرابي تساي-هيل و بار كمانشي خطي وابسته به ورق به عنوان قيدهاي طراحي در بهينهسازي استفاده شده است. تعداد لايهها، ضخامت هرلايه، جهتگيري الياف، لايه چيني، هندسه گشودگي و جنس ورق، متغيرهاي طراحي براي بهينهسازي وزن ورق هستند. مسئله با نرم افزار Ansys مدلسازي ميشود. براي سنجش اعتبار مدل، نتايج حاصل از آناليز يك نمونه مشخص با ديگران مقايسه ميشود. نتايج حاكي از درستي مدل است. اين مدل به يك كد متصل ميشود. كد مذكور بر اساس الگوريتم ژنتيك براي كدگذاري متغيرهاي طراحي و اجراي الگوريتم بهينهسازي، نگارش شده است. براي بهينهسازي، چند طرح به عنوان ورقهاي بهينهنشده بهصورت تصادفي انتخاب ميشوند و سپس با عملگرهاي تركيب و جهش به نسبت مساوي تكثير ميشوند و در نهايت نتايج بهوسيلۀ نرم افزار در دو مرحله آناليز ميشوند. در مرحلۀ اول با آناليز استاتيكي، مقادير تنش بحراني با استفاده از معيار واماندگي تساي-هيل استخراج و در مرحلۀ بعدي با آناليز كمانش خطي، ضريب بار كمانش براي هر طرح استخراج ميشود. در صورتي كه نمونهها در محدوده طراحي باشند به عنوان جمعيت بعدي در برنامه بهينهسازي استفاده ميشوند. طرحهاي بهينه متعددي براي اين مسئله خاص از چندين اجراي برنامه بهدست آمده است كه يكي از مجموعه طرحهاي نسل آخر انتخاب ميشود و از بين آنها طرح بهينه بهدست ميآيد. در اين آناليز از الگوريتم ژنتيك و نرم افزار المانمحدود بهطور همزمان براي بهينهسازي استفاده شده است. در نهايت ورقهاي بهينهشده با اين روش با نمونههاي بهينه نشده مقايسه شدهاند و نتايج بهدست آمده حاكي از مفيد و كارآمد بودن استفاده همزمان از الگوريتم ژنتيك و روش المانمحدود در دستيابي به نمونه ورقهاي با وزن بهينه و نيز كم نمودن زمان طراحي است. |
تعداد صفحات : 354