بهینه سازی پارامترهای مؤثر بر کمانش حرارتی صفحات کامپوزیت هیبریدی حاوی گشودگی با استفاده از الگوریتم ژنتیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی شاهرود

چکیده

بهینه‌سازی در طراحی و نگهداری بسیاری از سیستم‌های مهندسی، اقتصادی و حتی اجتماعی به‌منظور حداقل کردن هزینه لازم و یا حداکثر کردن سود کاربرد دارد. در تحلیل کمانش صفحات کامپوزیت هیبریدی حاوی گشودگی، هندسه گشودگی، زاویه الیاف، نسبت اندازه گشودگی به اندازه صفحه، نرمینگی گوشه‌های گشودگی و زاویه چرخش گشودگی از جمله پارامترهای تأثیرگذار بر کمانش هستند. از این رو در این تحقیق سعی شده تا با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک، پارامترهای بهینه جهت دستیابی به حداکثر مقدار دمای بحرانی کمانش صفحات کامپوزیت هیبریدی حاوی گشودگی‌های چندضلعی در شرایط مرزی مختلف و آرایش متفاوت لایه‌ها، که تحت افزایش دمای یکنواخت هستند، معرفی شود. گشودگی‌های مورد نظر در این مطالعه، دایره، پنج ضلعی و شش ضلعی می‌باشد. روش حل به‌کار رفته در تحلیل این تحقیق، اجزای محدود مبتنی بر روش انرژی می‌باشد. هم‌چنین تئوری به‌کار رفته در مطالعه حاضر، تئوری تغییر شکل برشی مرتبه اوّل می‌باشد. نتایج ارائه شده در این باره نشان می‌دهد که با انتخاب شکل مناسب گشودگی و انتخاب بهینه پارامترهای مؤثر بر کمانش می‌توان مقاومت صفحه را در برابر کمانش حرارتی افزایش داد. هم‌چنین مشخص شد که آرایش لایه‌ها و شرایط مرزی، تأثیر قابل توجهی بر دمای بحرانی کمانش یک صفحه کامپوزیت هیبریدی حاوی گشودگی دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Optimization of Influence Parameters on Thermal Buckling of Hybrid Composite Plates with Cutout using Genetic Algorithm

نویسندگان [English]

  • Alireza Shaterzadeh
  • mohammad jafari
  • sajad mahdavi
Faculty of Mechanical Engineering, Shahrood University of Technology
چکیده [English]

Optimization in the design and maintenance of many engineering systems, economic and even social has been used to minimize the cost or maximize profits. In the buckling analysis the hybrid composite plates with cutout, the effective parameters on buckling are the cutout geometry, fiber angle, cutout size to plate size ratio, bluntness of cutout corners, and rotation angle of cutout. Therefore, in this study, using genetic algorithm method an attempt has been made to introduce the optimum parameters to achieve the Maximum amount of critical buckling temperature of hybrid composite plate with polygonal cutouts in different boundary conditions and stacking sequences, which are subject to uniform temperature rise. The cutout in this study are circular, pentagonal, and hexagonal. The solving method used to analyze this study is the finite element based on the energy method. Also, the theory used in this paper is the first-order shear deformation theory. The results presented in this case show that by choosing the appropriate shape of cutout and the Optimal selection of parameters affecting buckling, the plate's resistance to thermal buckling can be increased. It was also found that stacking sequences and boundary conditions have a significant effect on the critical buckling temperature of a hybrid composite plate with cutout.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Thermal buckling
  • finite element method
  • optimization
  • genetic algorithm
  • composite plate