مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

طراحی اولیه پنل تقویت شده فشاری با استفاده از مفهوم شناسه سازه

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری دانشگاه صنعتی مالک اشتر
2 معاون آموزش و تحصیلات تکمیلی دانشگاه صنعتی مالک اشتر
3 رییس پژوهشکده فناوری هوایی دانشگاه فردوسی مشهد
4 استادیار دانشگاه صنعتی مالک اشتر
چکیده
پوسته‌های تقویت شده‌ای که بارگذاری غالب بر روی آنها فشاری محوری است به عنوان پنل تقویت شده فشاری شناخته می‌شوند. این پنل‌ها دارای کاربرد گسترده‌ای در سازه‌های هوافضا می‌باشند. روش‌های جاری طراحی برای این نوع سازه‌ها نیازمند انجام فرایندهای تکراری سعی و خطا می‌باشد. طراحی بر اساس مفهوم شناسه سازه، یک روش طراحی و تحلیل همزمان است. این روش با دریافت پارامتر کلیدی شناسه سازه و خصوصیات مواد، اندازه‌دهی کاملی از مقطع پنل تقویت شده فشاری را در یک گام در اختیار طراح قرار می‌دهد. نتیجه حاصل از روش شناسه سازه یک نتیجه تحلیلی و صریح است. در این مقاله، روش طراحی پنل تقویت شده با مفهوم شناسه سازه با پیکربندی کلی (شامل امکان انتخاب نوع تقویت کننده، امکان طراحی پنل تقویت شده یکپارچه و یا پنل تقویت شده پوسته-استرینگر) مورد بررسی قرار گرفته است. با انجام اصلاحاتی، نتایج روش شناسه سازه به نتایج تحلیل‌های چرخه‌ای مرسوم نزدیکتر شده است. نتایج حاصل را می‌توان به عنوان بهینه‌سازی اولیه نیز در نظر گرفت. این نتایج با روش‌های جاری طراحی و روش اجزاء محدود مقایسه شده‌اند که علی رغم نزدیکی آنها، روش شناسه سازه نتایج محافظه کارانه‌تری در اختیار می‌گذارد. این موضوع به علت ماهیت بهینه‌سازی تقریبی این روش می‌باشد. این روش علاوه برای اینکه خود می‌تواند یک طراحی اولیه قابل قبول باشد، به عنوان نقطه شروع طراحی در روش‌های عددی بهینه‌سازی نیز قابل استفاده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Preliminary design of compression stiffened panel using structural index concept

نویسندگان English

Morteza Dezyani 1
Shahram Yousefi 2
Hamid Nakhforoosh 3
Hossein Dalayeli 4
2 MalekAshtar University of technology
چکیده English

Compression stiffened panel are the reinforced skins that are mainly subjected to axial compressive load and widely used in aerospace structures. Iterative design loops are the common methods for this type of structures. Design methodology based on structural index concept is a coupled design and analysis method. In this method detail design of the compression stiffened panel is fully accomplished based on the key parameters of structural index and material properties of the panel. The complete design is obtained in single stagein a analytical and explict manner. In this paper the design methodology of stiffened panel using structural index concept is analyzed that could be applied on selective configuration of compression stiffened panel (including selection of stiffener type and the type of the panel: integral or skin-stringer ones). The results extracted and modified from two different approaches to cope with the results of common iteration methods that currently used in the preliminary sizing of stiffened panel. This procedure could be regarded as a near optimum design and therefore would be more conservative with respect to common methods. Final results of the derived methodology are compared with reported and F.E.M results. The results could be regarded as an acceptable design further more they can be used as appropriate starting point in numerical optimization methods.

کلیدواژه‌ها English

Compression stiffened panel
Structural index
optimal design