امروزه بهینه‌سازی یکی از موضوعات مهم در علوم مهندسی و صنعت بوده و برای رقابت در عرصه‌ی طراحی و تولید، استفاده از این روش در طراحی تمامی قطعات مکانیکی امری حیاتی است. از این رو می‌بایست به‌دنبال طرحی بهینه بود که در عین سادگی، امکان تولید داشته باشد. در صنایع هوافضا دو مسئله‌ی وزن و عمر قطعات بسیار حائز اهمیت هستند و از آنجایی‌که گیربکس یکی از مهم‌ترین بخش‌ها در سیستم پیشرانه‌ی هلیکوپتر می‌باشد مسئله‌ی بهینه‌سازی وزن و اطمینان از استحکام خستگی آن از اهمیت دوچندان برخوردار می‌شود. طرح‌های موجود بیشتر برمبنای یکی از این اهداف ارائه شده‌اند اما در واقع طرحی بهینه خواهد بود که هدف‌های مختلف را دربر گیرد. از این‌رو در این مقاله، مقادیر مناسب پارامترهای طراحی شامل مدول عمودی و عرض چرخدنده‌های گیربکس اصلی هلیکوپتر سیکورسکی ASH-3D با استفاده از بهینه‌سازی چندهدفه‌ی گسسته-پیوسته‌ی ترکیبی در جهت طراحی بهینه‌ی گیربکس از نظر کاهش وزن، افزایش ضریب اطمینان کمینه و کاهش اختلاف ضرایب اطمینان بیشینه و کمینه‌ی مجموعه‌ی چرخدنده‌ها تعیین شده و در نهایت نیز نتایج با طرح تولیدشده توسط سیکورسکی مقایسه شده است. نتایج به‌دست‌آمده در بهینه‌سازی تک‌هدفه حاکی از کاهش 24/27 درصدی جرم چرخدنده‌های طرح بهینه در مقایسه با گیربکس صنعتی به‌کاررفته در هلیکوپتر سیکورسکی ASH-3D می‌باشند. نتایج بهینه‌سازی‌های دوهدفه و سه‌هدفه نیز به‌صورت جبهه‌ی پارتو ارائه شده‌اند و جواب‌هایی با حالات حدی به‌عنوان نمونه آورده شده‌اند.

واژه‌های کلیدی: گیربکس هلیکوپتر، خستگی، وزن، بهینه‌سازی چند‌هدفه‌ی گسسته-پیوسته‌ی، جبهه‌ی پارتو

متن کامل [PDF 1431 kb]   (5888 دریافت)