مهندسی فناوری‌های دفاعی

مهندسی فناوری‌های دفاعی

بهینه‌سازی مواد مرکب چندلایه داری نقص هندسی با استفاده از الگوریتم ژنتیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
محله دانشگاه تهران-خیابان سرپرست-خیابان شمس پلاک 4 واحد 4
چکیده
در این مقاله یک روش برای بهینه‌سازی وزن مواد مرکب چندلایه دارای نقص هندسی، تحت بار برشی خالص در تمامی لبه‌ها قرار گرفته است، ارائه شده است. در این روش برای بهینه‌سازی از الگوریتم ژنتیک و المان محدود استفاده شده است. قیدهای طراحی، معیار واماندگی تسای-هیل و بار کمانش خطی مربوط‌به صفحه هستند. متغیرهای طراحی برای بهینه‌سازی صفحه شامل تعداد لایه‌ها، ضخامت هرلایه، جهت الیافها، لایه چینی، هندسه نقص، مشخصات تقویتکننده لبهی سوراخ وجنس صفحه هستند. صفحه‌های بهینه شده بااین روش با نمونه‌های بهینه نشده مقایسه شده‌اند. نتایج بدست آمده حاکی از مفید بودن استفاده همزمان از الگوریتم ژنتیک و روش المان محدود در پیدا کردن نمونه های بهینه و نیز کم نمودن زمان طراحی است. در اعمال الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازی تعداد، ضخامت، جهت‌گیری و چیدمان لایه‌ها از مواد انتخابی به همراه ابعاد تقویت کننده محل سوراخ صفحه، برای هر نسل استفاده می‌شود. تابع برازندگی هر نسل با ارضاء شرایط معیار واماندگی و ضریب بار کمانشی در نرم افزار المان محدود با تحلیل خطی محاسبه می‌شود ودر نهایت برازنده‌ترین نسل برای تکرار فرایند تا رسیدن به نتیجه مطلوب انتخاب می‌شود. در تحمل یک بار مشخص، چیدمان وضخامت لایه‌ها در کاستن وزن چند لایه خیلی مؤثر است. با توجه به اینکه طرح نهایی به‌دست آمده از طرح‌های اولیه دارای وزن کمتر و عملکرد بهتری است بنابر این الگوریتم استفاده شده در این تحقیق از توانایی خوبی در این حوزه برخوردار است.
کلیدواژه‌ها
موضوعات