بهینه سازی قابهای تقویت اطراف گشودگی ها ی مستطیلی در مخازن تحت فشار خارج به منظور بدست آوردن دیاگرامهای طراحی

چکیده مقاله

امروزه مخازن تحت فشار کاربرد وسیعی در صنایعی نظیر صنایع هوافضا، صنایع دریایی، صنایع نفتی نظیر پالایشگاهها و پتروشیمی صنایع اتومبیل سازی و غیره دارند. از جملهی این مخازن میتوان به مخازن تحت فشار خارج اشاره کرد، که علت اصلی فروپاشی در آنها پدیدهی کمانش است. برای جلوگیری از این پدیده کافیست ضخامت پوستهی مخزن را افزایش داد که البته این امر موجب افزایش شدید هزینهی ساخت و شکلدهی میشود. از اینرو به جای افزایش ضخامت مخزن، از تقویتها استفاده میشود. به طور مثال یک دسته از تقویتها رینگهای تقویت میباشند که با کاهش طول موثر موجب افزایش استحکام کمانش میشوند. به دلایل متعدد در این مخازن گشودگیهایی با ابعاد گوناگون ایجاد میشود که این گشودگیها موجب کاهش شدید استحکام کمانش میشود. در صورت استفاده از گشودگیهای بزرگ، برای جلوگیری از پدیدهی کمانش، استفاده از قابهای تقویت پیرامون گشودگی ضروری و غیر قابل چشمپوشی است. در این پژوهش هدف بهینهسازی ابعاد این قابها برای مخازن استوانهای تحت فشار خارجهای متفاوت، دارای گشودگیهای مستطیل شکل با ابعاد گوناگون و در نهایت استخراج دیاگرامهای طراحی برای شرایط ذکر شده میباشد. بدین منظور براساس استاندارد بینالمللی ASME SecVIII DivI و شبیهسازی این مخازن در نرمافزار المان محدود آباکوس با اجرای فایل اسکریپ حاوی اطلاعات مدل و الگوریتم بهینهساز ازدحام ذرات مقید )الگوریتم پرندگان( به زبان برنامهنویسی پایتون در این نرم افزار ابعاد بهینهی قاب حاصل شد. سپس به منظور ایجاد مدلی پیوسته از نتایج بهینه شده برای استفاده در شرایط گوناگون، اقدام به ساخت شبکهی عصبی مصنوعی به روش K-Fold Cross Validation گردید و در انتها برخی از این نتایج برای نمونه از شبکهی حاصل استخراج و به صورت دیاگرامهای طراحی ارائه گردید.