طراحي بهينه ورق كامپوزيتي با گشودگي بيضوي تقويت‌شده تحت بار برشي در صفحه
| در اين مقاله يك روش براي طراحي بهينه وزن يك ورق چند لايۀ كامپوزيتي با گشودگي بيضوي تقويت‌شده كه تحت بار برشي خالص در تمامي لبه‌ها قرار گرفته است، ارائه شده است. در اين روش از قيدهاي: معيار خرابي تساي-هيل و بار كمانشي خطي وابسته به ورق به عنوان قيدهاي طراحي در بهينه‌سازي استفاده شده است. تعداد لايه‌ها، ضخامت هرلايه، جهت‌گيري الياف، لايه چيني، هندسه گشودگي و جنس ورق، متغيرهاي طراحي براي بهينه‌سازي وزن ورق هستند. مسئله با نرم افزار Ansys مدل‌سازي مي‌شود. براي سنجش اعتبار مدل، نتايج حاصل از آناليز يك نمونه مشخص با ديگران مقايسه مي‌شود. نتايج حاكي از درستي مدل است. اين مدل به يك كد متصل مي‌شود. كد مذكور بر اساس الگوريتم ژنتيك براي كدگذاري متغيرهاي طراحي و اجراي الگوريتم بهينه‌سازي، نگارش شده است. براي بهينه‌سازي، چند طرح به عنوان ورقهاي بهينه‌نشده به‌صورت تصادفي انتخاب مي‌شوند و سپس با عملگرهاي تركيب و جهش به نسبت مساوي تكثير مي‌شوند و در نهايت نتايج به‌وسيلۀ نرم افزار در دو مرحله آناليز مي‌شوند. در مرحلۀ اول با آناليز استاتيكي، مقادير تنش بحراني با استفاده از معيار واماندگي تساي-هيل استخراج و در مرحلۀ بعدي با آناليز كمانش خطي، ضريب بار كمانش براي هر طرح استخراج مي‌شود. در صورتي كه نمونه‌ها در محدوده طراحي باشند به عنوان جمعيت بعدي در برنامه بهينه‌سازي استفاده مي‌شوند. طرح‌هاي بهينه متعددي براي اين مسئله خاص از چندين اجراي برنامه به‌دست آمده است كه يكي از مجموعه طرح‌هاي نسل آخر انتخاب مي‌شود و از بين آنها طرح بهينه به‌دست مي‌آيد. در اين آناليز از الگوريتم ژنتيك و نرم افزار المان‌محدود به‌طور هم‌زمان براي بهينه‌سازي استفاده شده است. در نهايت ورقهاي بهينه‌شده با اين روش با نمونه‌هاي بهينه نشده مقايسه شده‌اند و نتايج به‌دست آمده حاكي از مفيد و كارآمد بودن استفاده هم‌زمان از الگوريتم ژنتيك و روش المان‌محدود در دست‌يابي به نمونه ورقهاي با وزن بهينه و نيز كم نمودن زمان طراحي است. |
2543
تميز كردن نماي ساختمان