شفتها از اجزای اصلی و بسیار مهم دستگاههای مکانیکی میباشند، خرابی و یا از کار افتادگی آنها موجب توقف کامل دستگاه و تحمیل هزینههای زیادی میشود. از این رو توجه به طراحی و ساخت آنها بسیار پر اهمیت است. با توجه به اعوجاج و تغییر طول پیش آمده در شفتها هنگام کارکرد توربوماشینها در دماهای باال، در این تحقیق، بررسی بروز تنشهای خمشی در شفت یک توربین گازی با پایههای نگهدارنده، مورد بررسی قرار میگیرد. به این منظور، شبیهسازی عددی پایههای نگهدارندهی محفظه یاتاقان شفت، تحت بارگذاری در دماهای کارکرد توربین گازی در نرمافزار انسیس اجرا خواهد شد. نوع بارگذاری در این تحلیل، بارگذاری متناوب تحت دماهای باال میباشد، بطوری که با تعریف یک تابع پریودیک زمانی در نرمافزار می توان بار چرخشی ناشی از دوران توربین را به یاتاقان شفت اعمال کرد. به منظور اعمال خواص مادی صحیحی از جنس شفت، با استفاده از مکانیزم فشار، مقاومسازی فرآیند اتوفرتاژ بر روی جنس فوالدی شفت اعمال میگردد. در ادامه، نتایج عددی توزیع تنش محیطی و معادل در جداره یک شفت جدار نازک استوانهای شکل، با رفتار کار سختی خطی و در نظر گرفتن اثرات باوشینگر بهینه میشود. در نهایت بهینهسازی ابعاد هندسی شفت شبیهسازی شده با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک و روش رویهی پاسخ برای افزایش خواص ارتعاشی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای یافتن فرکانس طبیعی و تنش) در مودهای آسیب کششی، پیچشی و خمشی( در بدنهی شفت به روش سطح پاسخ RSM ،ابتدا چندین تحلیل به روش اجزای محدود) نرم افزار انسیس( انجام شده و سپس به روش محاسباتی حداقل مربعات، تابع چندجملهای به دست آمده است. خروجی این تحقیق، تحلیل هندسه ای بهینه شده از شفت دوار یک توربین گازی میباشد که علیرغم اختصاص داشتن به یک شرایط بارگذاری خاص، با روش شناسی مشابه قابل اعمال برای ارتقای عملکرد مکانیکی-ارتعاشی انواع شفتهای توربوماشینهای گوناگون خواهد بود.
