بهینه سازی طراحی قطعات

به دلایل مختلفی یک مهندس طراح ممکن است علاوه بر رسیدن به نتایج اسمی طراحی مایل باشد از آن فراتر رفته و طرح خود را بهتر ایجاد کند تا رقابت پذیری آن افزایش یابد.به این نوع نگرش در طراحی بهینه سازی طرح می گویند که از سوی بعضی از طراحات دنبال می شود و ما با همکاری تیم های مهندسی می توانیم به جای تصمیمات ضمنی در طراحی مهندسی، باعث ایجاد تصمیمات علمی و پیش بینی شده ی دقیقی شویم.

اغلب بهینه سازی مهندسی به صورت ضمنی انجام می شود. با استفاده از ترکیبی از قضاوت هایی در مورد تجربه، مدل سازی، نظرات دیگران و غیره. مهندس طراح امیدوار است تا بر اساس حدسیات مهندسی یانچنینی منجر به طراحی مطلوب شود. برخی از مهندسان در این زمینه بسیار خوب عمل می کنند. با این حال، اگر متغیرهای زیادی وجود داشته باشد که با چند هدف و یا محدودیت های متضاد آمیخته شوند این نوع بهینه سازی مبتنی بر تجربه می تواند از شناسایی طراحی بهینه جلوگیری کند. معمولا تعاملات بیش از حد پیچیده اند و متغیرهای طراحی آنقدر زیاد هستند که نمی توان به طور مستقیم به طراحی بهینه رسید.

ما از یک رویکرد مبتنی بر رایانه برای طراحی بهینه استفاده می کنیم. با این رویکرد ما از رایانه برای جستجوی بهترین طراحی با توجه به معیارهای طرحمان استفاده می کنیم. قدرت پردازش عظیم رایانه به ما امکان ارزیابی طرحهای ترکیبی بیشتری را میدهد تا اینکه آنها را به صورت دستی انجام دهیم. علاوه بر این، از الگوریتم های فرا ابتکاری استفاده می کنیم که کامپیوتر را قادر می سازد که به طور موثر برای بهینه سازی جستجو کند. اغلب ما الگوریتم را از بهترین جواب ممکن که مبتنی بر تجربه و شهود است شروع می کنیم  سپس می توانیم ببینیم که آیا بهبود طرح می تواند انجام شود یا خیر.

برای استفاده از این نوع بهینه سازی، تعدادی از ملزومات می بایست برآورده شوند. در ابتدا باید یک مدل کمی در دسترس برای محاسبه پاسخ های مورد علاقه داشته باشیم. اگر می خواهیم حداکثر انتقال گرما را داشته باشیم ، باید قادر به محاسبه طرح های مختلف انتقال حرارت باشیم . اگر ما مایل به کم کردن هزینه هستیم، باید بتوانیم هزینه را محاسبه کنیم.

گاهی به دست آوردن چنین مدل های کمی، آسان نیست. بدست آوردن یک مدل معتبر و دقیق از مساله مورد مطالعه مهم ترین گام در بهینه سازی است. حدودا ۹۰٪  از تلاش ها صرف توسعه و اعتبارسنجی مدل کمی در بهینه سازی طراحی می شود. در هنگامی که یک مدل مناسب برای مساله به دست می آید، نتایج بهینه سازی اغلب می تواند به سرعت درک شوند.

خوشبختانه در فرایند های مهندسی در اکثر مواقع مدل های پیش بینی کننده خوبی برای یک مساله طراحی داریم. به عنوان مثال، مدل هایی برای پیش بینی انتقال حرارت یا افت فشار در یک مبدل و نیز مدل هایی برای پیش بینی تنش و شکست در یک مدل پل وجود دارد.

علاوه بر یک مدل،باید برخی از متغیرهای طراحی که توسط طراح تعیین می شوند را نیز داشته باشیم که توسط وی قابل تنظیم باشند. این متغیرها را به عنوان متغیر های طراحی در نظر می گیریم . در مورد مبدل حرارتی، متغیرهای طراحی ممکن است تعداد لوله ها ، تعداد پوسته ها، قطر لوله، طول لوله، و غیره باشند گاهی اوقات تعداد متغیرهای طراحی را به عنوان درجه آزادی مدل کامپیوتری در نظر می گیریم. آزادی که ما باید متغیر های طراحی را تغییر دهیم منجر به مفهوم فضای طرح می شود.

 

  • اشتراک گذاری:

اگر سوالی دارید، با ما تماس بگیرید

کارشناسان پراجیس پاسخگوی شما هستند

3003 4444 - 013