مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بهینه سازی هیدرودینامیکی فرم هندسی بدنه شناور تندرو پلنینگ با زاویه ددرایز متغیر به کمک الگوریتم ژنتیک

نویسندگان
1 هیئت علمی دانشگاه صنعتی شریف
2 دانشجو
3 عضو هیدت علمی دانشگاه امام حسین(ع)
چکیده
در اکثر روش‌ها و از جمله در روش نیمه تجربی سویتسکی، زاویه ددرایز ثابت فرض می‌شود و یا زاویه ددرایز مقطع عرضی واقع در مرکز گرانش بدنه شناور مورد استفاده قرار می‌گیرد. بر این اساس با ثابت در نظر گرفتن زاویه ددرایز فیزیک واقعی مسئله مدل نشده زیرا در واقعیت زاویه ددرایز شناور تندرو در طول بدنه متغیر می‌باشد در این مقاله، ابتدا مقاومت هیدرودینامیکی به وزن شناور تندرو با زاویه ددرایز متغیر با توسعه روش نیمه تجربی سویتسکی محاسبه می‌شود و نشان داده می-شود که نتایج حاصل از روش ارائه شده از دقت بیشتری نسبت به روش نیمه تجربی سویتسکی در مقایسه با نتایج تجربی برخوردار می‌باشد و مطابقت مناسبی با نتایج تجربی دارد. سپس به کمک روش الگوریتم ژنتیک به تعیین بهینه مقدار طول مرکز گرانش از ترنزام، عرض و نرخ تغییر زاویه ددرایز از ترنزام تا سینه بدنه شناور تندرو پرداخته شده است. مقاومت به وزن تعیین شده در بخش اول به عنوان تابع هدف جهت کمینه شدن مقاومت بدنه و پایداری هیدرواستاتیکی و پایداری دینامیکی طولی و عرضی به عنوان قیود بهینه‌سازی در نظر گرفته شده است. در نهایت دسته جواب‌های بهینه برای استفاده طراحان در مرحله طراحی مفهومی ارائه شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Hydrodynamic Optimization Hull Form of High Speed Planning Craft with Variable Deadrise Angle by Using Genetic Algorithm

چکیده English

In most of methods and among Savitsky's semi experimental method, deadrise angle is assumed constant or used its amount in cross section of gravity center. In fact the deadrise angle of high speed craft is variable in longitudinal direction of hull. According to pervious assumptions for the deadrise angle, real physic of Problem didn’t model. In this paper, hydrodynamic resistance per weight is calculated by development of Savitsky’s semi experimental method and has been shown that results of present method have more accurate than results of Savitsky’s semi experimental method at comparison with empirical results. Also results of present method are good agreement with the empirical results over a wide range of volumetric Froude numbers. Then, optimum effective parameters such as position of gravity center, beam and rate of deadrise angle variation is determined by using genetic algorithm method. Objective function is considered resistance per weight in optimization that it is calculated in first part of the paper. Dynamic and static stability are as constraints of optimization that dynamic stability includes transverse dynamic stability and porpoising. Finally, Optimum answers group is presented for use of naval architect in concept design of monohull high speed craft.

کلیدواژه‌ها English

Optimization
genetic algorithm
High Speed Craft
Variable Deadrise Angle
Hydrodynamic Resistance