Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1396
3
1
gregorian
2017
6
1
17
4
online
1
fulltext
fa
طراحی بهینه پلتفرم چتر سرشی مقید با عملکرد و پایداری
Gliding parachute platform design optimization with performance & stability Constraints
در مقاله حاضر به طراحی مفهومی و بهینه سازی پیکربندی چتر سرشیبرای محموله سبک پرداخته شده است. از آنجا که به دلیل کاربرد خاص چترهای سرشی، الگوریتم طراحی مدون و یا رویکرد مبتنیبر بهینهسازی برای طراحی پلتفرم چترهای سرشی موجود نیست، لذا در این مقاله به ارائه الگوریتم طراحی و بهینه سازی پلتفرم چترهای مذکور پرداخته شده است. بدین منظور، روابط مورد نیاز جهت پارامتری نمودن پیکربندی با حداقل پارامترها و محاسبه مشخصه های عملکردی ارائه شده اند و علاوه بر تدوین روند طراحی مفهومی و ملزومات اولیه در نهایت با محوریت 3 موضوع آیرودینامیک، عملکرد و پایداری بهینه سازی پلتفرم با رویکرد کمترین پارچه و طناب تعلیقمورد استفاده یا به عبارتی هزینه کل ساخت چتر انجام گرفته است. در این راستا، مسئله بهینه سازی با پایداری استاتیکی و سرعت ایمن فرود به عنوان معیار طراحی مقید شده است. با توجه به وجود نرم افزار عددی واسط برای محاسبه مشخصه های آیرودینامیکی، از روش الگوریتم ژنتیک جهت بهینه سازی بهره برده شده و قیود با استفاده از روش تابع جریمه کنترل شدهاند. رویه طراحی با مشخصات یک چتر تست شده در تونل باد، صحت سنجی گردیده و سپس پیکربندی چتر بهینه شده است. نتایج حاکی از دقت مناسب در تخمین مشخصه های چتر میباشند، بنابراین میتوان گفتدر پلتفرم بهینه تا 25% هزینه مواد جهت ساخت کاهش مییابد.
In this paper conceptual design and optimization of gliding parachute configuration are discussed. To this end, a design cycle is planned for conceptual design procedure and an optimization-based design approach are established to provide an integrated design algorithm for gliding parachute platforms. The optimization problem is formulated with a cost minimization approach which is constrained by static stability and safe landing velocity as design criteria. The parachute configuration is defined with minimum required parameters and aerodynamics, stability and performance characteristics are provided based on a semi-analytical approach. Hence, a computational software is incorporated with theoretical approximations to provide the required disciplinary data flow in the design cycle.The significant design parameters are verified by available wind tunnel test data.Optimization problem is solved using genetic algorithm method whereas constraints are handled by penalty function approach.Trim points are obtained like an all-at-once approach through a simultaneous analysis and design algorithm. Finally, as a case study,optimized configuration is achieved for a real gliding parachute. Results show a fair estimation of parachute characteristics along with the reduction in manufacturing cost for new configuration up to 25%.
چتر سرشی,بهینه سازی,فرودایمن,عملکرد,پایداری
Gliding parachute,Optimization,Safe landing,Performance,stability
209
216
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-12561-2&slc_lang=fa&sid=15
Mehran
Nosratolahi
مهران
نصرت الهی
100319475328460050610
100319475328460050610
Yes
دانشگاه صنعتی مالک اشتر
Mohammad
Adib Ghapanvary
محمد
ادیب قپانوری
100319475328460050611
100319475328460050611
No
دانشگاه مالک اشتر