کاهش تنش برشی در شفت پمپ ها با ایجاد جای خار اضافی بهینه

چکیده

  سعیدرضا محب پور1، علیرضا وثوقی2، حمزه رهیده3، سجاد حمادی4   Hamzeh.rahideh@yahoo.com   1- دکترای مکانیک گرایش جامدات، استادیار بخش مهندسی مکانیک دانشکده مهندسی دانشگاه خلیج فارس 2- دکترای عمران گرایش سازه، استادیار بخش مهندسی راه ساختمان و محیط زیست دانشکده مهندسی دانشگاه شیراز 3- دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک طراحی کاربردی، دانشگاه خلیج فارس 4- دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک طراحی کاربردی، دانشگاه خلیج فارس
ایجاد تنش برشی از پدیده هایی است که در علوم مختلف از قبیل علوم دریایی، علوم هوا فضا، مکانیک و ...  مورد توجه محققان بسیاری قرار گرفته است. شفت پمپ ها از مواردی می باشد که در آنها به علت وجود جای خار و تمرکز تنش، تنش های برشی اهمیت زیادی دارند. این مقاله با استفاده از روش المان محدود بهمراه نرم افزار ANSYS به مدل سازی سه بعدی شفت مورد نظرمی پردازد. به منظور نشان دادن صحت مدل ساخته شده، در حالت بدون خار مقایسه ای با مدل آزمایشگاهی انجام شده است که بیانگر دقت مناسب مدل مورد استفاده در آنالیز می باشد. مدل سه بعدی در حالات مختلف بازای شرایط هندسی مختلف ایجاد شده است و اثر مربوط به جای خار اضافی یکی از نکات  برجسته در این تحقیق می باشد.همچنین این مقاله به منظور کاهش ماکزیمم تنش برشی، با استفاده همزمان از نرم افزار ANSYS، روش الگوریتم ژنتیک و اسکرینینگ به تعیین موقعیت بهینه و ابعاد شیار اضافی پرداخته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Reduction of Shear Stress by Creating Optimum Extra Groove in Shaft of Pumps

چکیده [English]

  S.R.Mohebpour , A.Vosoughi , H.Rahideh , S.Hammadi   Abstract: Making the shear stress is one of the phenomena in different sciences such as marine sciences, aerospace sciences, mechanics and.... which is considered by many researchers. Shaft of the pumps is one of the cases that in which because of the existence of groove and stress concentration, shear stresses have great importance. This investigation by using the finite element method along with ANSYS software deals with the three-dimensional modelling of considered shaft.In order to show the accuracy of the built model in the state with no groove, a comparison is made with the experimental model that represents the appropriate accuracy of model used in the analysis. Three-dimensional model is made in different states for different geometry conditions and the effect of the extra groove isone of the outstanding points in this investigation. Also, this study in order to reduce the maximum shear stress, by simultaneous using of ANSYS software, genetic algorithm and screening method, deals with determining the optimal locations and dimensions in the extra groove.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pumps
  • shafts
  • stress concentration
  • Optimization