روش های بهینه سازی وزن گیربکس اصلی هلیکوپتر آگوستا

امروزه یکی از مقوله های مهم در علوم مهندسی، بهینه سازی طرح های جدید به منظور رقابت در عرصه ی بازار صنعتی می باشد. در صنایع هوافضا، وزن و عمر قطعات از معیارهای بسیار مهم طراحی می باشند. به عنوان مثال، مسئله بهینه سازی وزن گیربکس اصلی هلیکوپترها، توام با عملکرد و عمر خستگی قابل قبول آنها از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش، پارامترهای طراحی گیربکس اصلی هلیکوپتر آگوستا، با استفاده از سه روش مختلف بهینه سازی الگوریتم ژنتیکی (GA)، اجتماع ذرات (PSO) و جستجوی گرانشی (GSA) تعیین شده اند. تابع هدف مسئله، جرم چرخدنده ها با قیود مختلف مبتنی بر محدودیت های هندسی می باشد. ضرایب اطمینان خستگی نیز مطابق روابط آگما (AGMA) در نظر گرفته شده اند. متغیرهای طراحی موجود شامل عرض چرخدنده ها به عنوان پارامتری پیوسته و مدول عمودی آنها به عنوان پارامتری گسسته می باشند. هرچند مقایسه ی نتایج بهینه سازی، حاکی از موفقیت هر سه روش در کمینه سازی حدود ۲۳ تا ۲۷ درصدی وزن گیربکس نسبت به طرح صنعتی موجود هستند اما الگوریتم جستجوی گرانشی نه تنها بهترین جواب بهینه از نظر وزن را به دست می دهد، بلکه بیشترین سرعت همگرایی را نیز داشته است.

Keywords:

بهینه سازی وزن , خستگی , گیربکس هلیکوپتر , الگوریتم ژنتیکی , الگوریتم اجتماع ذرات , الگوریتم جستجوی گرانشی