طراحی بهینه‏ سازه سیلندر چند لایه با انطباق پرسی دوار تحت بار فشار داخلی

هدف این پژوهش، بهینه‌سازی حجم یک سیلندر سه‏لایه دوار، تحت فشار داخلی و بار گریز از مرکز ناشی از چرخش سیلندر است که در طراحی درام دوار کمپرسور موتورهای توربینی کاربرد دارد. در سیلندرهای جدار ضخیم دوار تحت فشار داخلی، تنش محیطی بیشینه در شعاع داخلی سیلندر به وجود می‏آید. با چند لایه کردن سیلندر و پرسی جا زدن لایه‏ ها درون یکدیگر می‏توان تنش محیطی ایجاد شده در سیلندر را کاهش داد. با اعمال پیش‌بار ناشی از انطباق پرسی، تنش محیطی کاسته شده و سبب می‌شود که از ظرفیت شعاع‌های بیرونی سیلندر جهت مقاومت در برابر تنش استفاده گردد. در این تحقیق ابتدا معادلات تنش یک سیلندر سه لایه فولادی تحت فشار داخلی و در حال چرخش، به روش جمع آثار استخراج می‌شود. سپس یک راه حل بهینه‌سازی شمارشی به منظور کمینه کردن حجم سیلندر ارائه می‌گردد. نتایج نشان می‏دهد که تنش محیطی حاصل از برنامه بهینه‏سازی 39 درصد کمتر از تنش محیطی در یک سیلندر یک‏تکه با شرایط یکسان است. برای اعتبارسنجی نتایج تحلیلی، مسئله در نرم‌افزار اجز‌‌‌‌‏ا‏ ‎‌‌محدود آباکوس شبیه‌سازی گردید. نتایج حاکی از اختلاف 1/3 درصد در تنش محیطی بیشینه به دست آمده می‌باشد.