تحلیل عددی و طراحی بهینه ساپورت های لانه زنبوری مخازن تحت فشار کرایوژنیک

مخازن کرایوژنیک برای ذخیره و انتقال گاز های مایع در دمای زیر صفر طراحی می شوند. طراحی و ساخت مخازن کرایوژنیک نیازمند تکنیک های ساخت پیچیده و خاصی می باشد. یکی از اجزای مهم مخازن کرایوژنیک تکیه گاه آن میباشد که بین لایه داخلی و خارجی مخزن قرار می گیرد و باید دارای خصوصیاتی باشد که از نظر مکانیکی و حرارتی از مقاومت بالایی برخوردار باشد. در این پژوهش تکیه گاه لانه زنبوری در مخازن کرایوژنیک شبیه سازی و بهینه سازی شده است. در ابتدا تکیه گاه لانه زنبوری در نرم افزار سالیدورکس مدل سازی سه بعدی شده است و سپس تحلیل عددی آن با استفاده از نرم افزار آباکوس انجام شده است. فرض شده است که مخزن حاوی نیتروژن می باشد. پس از تحلیل عددی، در ابتدا به تحلیل و بررسی نتایج از جمله توزیع حرارت و تنش در تکیه گاه لانه زنبوری پرداخته شده است . همچنین نتایج بدست آمده با حالتی که تکیه گاه توپر باشد مقایسه شده است. سرانجام، با استفاده از الگوریتم ژنتیک طول ضلع و ضخامت هر یک از شش ضلعی های تکیه گاه لانه زنبوری براساس وزن تکیه گاه با در نظر گرفتن قید تنش مجاز بهینه سازی شده است. به منظور بهینه سازی نرم افزارهای متلب و اکسل سالیدورکس و آیاکوس با یکدیگر لینک شده اند و بصورت یک چرخه تکراری بهینه سازی انجام شده است.

Keywords:

مخازن کرایوژنیک , تکیه گاه لانه زنبوری , روش تحلیل عددی , طراحی بهینه , الگوریتم ژنتیک