بررسی تاثیر پارامترهای موثر بر الگوی قرارگیری بهینه عملگرهای پیزوالکتریک در کاهش تمرکز تنش با استفاده از الگوریتم پرندگان

نویسندگان

1 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف آباد، نجف آباد، ایران

3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

doi
چکیده

در این مقاله به بررسی پارامترهای موثر بر الگوی بهینه قرارگیری عملگرهای پیزوالکتریک در اطراف یک سوراخ در یک صفحه تحت کشش به منظور کاهش تمرکز تنش پرداخته شده است. بدین منظور، یک نسبت سفتی که در آن پارامترهای موثر بر جایابی عملگرهای پیزوالکتریک در اطراف سوراخ نشان داده ارائه شده است. در این نسبت سفتی، چهار پارامتر مدول الاستیسیته، ضخامت ورق، ضخامت پیزوالکتریک­ها و ولتاژ اعمالی به عملگرهای پیزوالکتریک­ به عنوان پارامترهای موثر بر جایابی عملگرها در اطراف سوراخ معرفی شده است. برای بررسی جایابی بهینه عملگرهای پیزوالکتریک از الگوریتم بهینه سازی پرندگان استفاده شده است. سپس با استفاده از الگوریتم بهینه سازی پرندگان یک کد پایتون برای مشخص کردن بهترین الگو برای تحریک در اطراف سوراخ برای تاثیر پارامترهای مختلف نوشته شده است. با استفاده از الگوریتم بهینه سازی پرندگان، منطقه و بهترین محل تکه های پیزوالکتریک مورد بررسی قرارگرفته و الگوی بهینه از محل قرارگیری عملگرهای پیزوالکتریک در اطراف سوراخ ارائه شده است. پس از آن تاثیر افزایش مساحت تکه های پیزوالکتریک در کاهش ضریب تمرکز تنش در درصدهای مختلف تکه­های پیزوالکتریک بررسی شده است. برای تجزیه و تحلیل نتایج بدست آمده از حل المان محدود، نتایج با آزمایش­های تجربی مقایسه شده است.