طراحی بهینه هندسه و تحلیل المان محدود تنش در اتصال جوشی رینگ تقویتی داخلی به مخزن استوانهای از جنس آلومینیوم پر استحکام

طراحی سازههای هوایی نیازمند وزن کمینه و در نتیجه طراحی بهینه است. مخازن جدار نازک استوانهای یکی از پرکاربردترین این سازه ها میباشند که بهترین راه برای کاهش وزن این مخازن استفاده از رینگهای تقویتی است. در این پژوهش ابتدا بهینهسازی ابعاد رینگ تقویتی داخلی مخزن آلومینیومی تحت فشار، باهدف کمینه کردن وزن سازه به روش الگوریتم ژنتیک متصل به شبکه عصبی مورد مطالعهقرارگرفته است. در زمینه ایجاد اتصال بین تقویت کننده ها و مخزن، جوشکاری یکی از انعطافپذیرترین روشها است. اما این روش دارای اثراتی همچون تنشهای پسماند و اعوجاج بوده که میتوانند باعث نقص در سازه شوند. به همین منظور در قسمت دوم به منظور بررسی این اثرات از تحلیل المان محدود استفاده شده است. نتایج تحلیل نشان داد که رینگ تقویتی T شکل دارای بهترین جواب بوده که ابعاد بهینه آن تعیین و گزارش شده است. همچنین مشخص گردید که بزرگی تنشهای پسماند در حد نصف تنش تسلیم فلز پایه بوده و در منطقه جوش، تنش پسماند محیطی کششی و تنش پسماند محوری در داخل مخزن کششی و در سطح خارجی فشاری میباشد. اثر خال جوشها روی توزیع تنش به صورت قله های تنش نمایان شدند و اثر آنها روی رینگ تقویتی و روی توزیع تنش محیطی بیشتر بود.

Keywords:

مخزن استوانهای جدارنازک , رینگ تقویتیTشکل , جوشکاریMAGمدل گلداک , بهینهسازی باالگوریتم ژنتیک