پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 158 |
| تعداد شماره‌ها | 6,225 |
| تعداد مقالات | 67,685 |
| تعداد مشاهده مقاله | 114,955,011 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 89,627,184 |
بهینه سازی ورقهای کامپوزیت با استفاده از الگوریتم ژنتیک | ||
| نشریه دانشکده فنی | ||
| مقاله 7، دوره 40، شماره 5 - شماره پیاپی 1189، آذر 1385 اصل مقاله (367.1 K) | ||
| نویسندگان | ||
| محمدرضا قاسمی؛ خسرو پیله وریان* | ||
| 0541-2446251 | ||
| چکیده | ||
| بهینه‌سازی سازه‌ها یعنی طراحی آنها به صورتی که هم مسائل فنی رعایت شوند و هم کمترین وزن و هزینه اجرایی را داشته باشد. در سالهای اخیر استفاده از مواد‌مرکب‌چندلایه در ساخت سازه‌های مکانیکی، فضایی، دریایی و خودروسازی افزایش یافته است. یکی از دلایل عمده استفاده از این مواد، مقاومت بسیار زیاد به همراه وزن کم آنها می باشد. از اهداف این تحقیق طراحی بهینه یک ورق مرکب چند‌لایه با کمترین وزن و هزینه ممکنه است، بطوریکه صفحه بیشترین بار ممکن را تحمل نماید تا به مرحله گسیختگی نهایی برسد. معیار گسیختگی در این تحقیق معیار تسای-هیل می‌باشد. تابع برازندگی که به صورت چند هدفه است، ترکیبی از وزن، هزینه و بار گسیختگی نهایی می‌باشد. بنابراین مسئله در اینجا یک مسئله کمینه سازی و بیشینه‌سازی بطور همزمان می باشد-کمینه‌سازی وزن و هزینه و بیشینه‌سازی بار گسیختگی نهایی. متغیرهای طراحی در این مسئله متشکل از ضخامت، زاویه الیاف و جنس برای هر لایه می‌باشند که می‌توانند به صورت پیوسته یا گسسته در نظر گرفته شوند. تغییرات ضخامت به صورت پیوسته و تغییرات زاویه الیاف و جنس به صورت گسسته می‌باشند. تعداد لایه‌ها ثابت در نظر گرفته می‌شود و برای تحلیل ورق از روش تئوری کلاسیک چندلایه‌ها استفاده می‌گردد. از اهداف اصلی این تحقیق چگونگی تلفیق توابع کمینه‌سازی و بیشینه‌سازی چندهدفه بطور همزمان و نیز بدست آوردن بار گسیختگی نهایی صفحه- باری که تحت آن بار همه لایه‌ها و نه فقط اولین لایه گسیخته شود. اغلب برنامه‌های بهینه‌ساز با دو اشکال عمده همگرایی موضعی وعملکرد با متغیرهای گسسته مواجه هستند. لذا دستیابی به ابزاری که بر مشکل مذکور غلبه کند, ضروری به نظر می‌رسد. الگوریتم وراثتی که یکی از روشهای بهینه سازی الهام گرفته از طبیعت است، بر این مشکل فائق آمده است. به منظور نیل به اهداف فوق اقدام به تهیه نرم افزاری گردیده که کلیه مراحل تحلیل، طراحی وبهینه سازی صفحات کامپوزیت را با در نظرگرفتن شرایط اخیر بوسیله الگوریتم وراثتی انجام می‌دهد. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که با یک ترکیب قابل قبول از لحاظ وزن و هزینه، یک صفحه کامپوزیت قادر به تحمل بارهای بسیار بزرگی از نظر مقدار می‌باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| الگوریتم ژنتیک؛ تابع چند هدفه؛ کمینه‌سازی و بیشینه‌سازی همزمان؛ ورقهای کامپوزیت | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| - | ||
| چکیده [English] | ||
| Structural optimization is a process by which the optimum design is aimed while satisfying all the defined constraints. In recent years, using laminated composite materials in fabrication of mechanical, airspace, marine and machine industries are of major attention, due to their high strength and light weight. One of the objectives of the present paper is seeking the optimum weight and cost of a laminated composite plate, while undergoing the heaviest load prior to a complete failure. Various failure criteria are defined for such structures in the literature. In this work, the Tsai-Hill is used as the failure criterion. The multiobjective function introduced here consists of weight, cost and failure loading. Therefore, one realizes that in this work a minimal-maximal objective function is to be optimized, thus, the weight and the cost will be minimized while the failure load for all the laminated plies is to be maximized. The design variables could be any combination of thickness, orientation of fibers and the material for each layer. The thickness of the layers could be considered continuous whereas the cost and the material for each layer to be discrete. With regard to the problem in hand, a decision was made to employ a newly introduced type of optimization technique called the Genetic Algorithms, based on a new type of selection, to handle the optimization process. The theory of analysis was based on the Classical Lamination Theory (CLT). Therefore, attempts were made to produce software for the analysis and the optimum design of laminated composite plates under any combination of design parameters. A number of problems were solved under two different models. First, a multi-objective optimization procedure under a new approach was introduced, where the problem is considered unconstrained. The second model, namely the constrained optimization problem, consists of secondary valued terms which were defined as constraints, while the objective function contained only the major term, as selected by the user. The verification of the results was made satisfactorily, as a consequence of which some benchmark examples were also attempted and recorded. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,620 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,845 |
||