تعیین تنش بهینه در صفحات فلزی محدود حاوی گشودگیهای چند ضلعی با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرّات
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
doi
چکیده
در این مقاله، به تعیین پارامترهای موثّر در طراحی بهینه صفحات فلزی محدود حاوی گشودگیهای چندضلعی تحت بار کششی تکمحوری پرداخته شده است. از الگوریتم اجتماع ذرّات به عنوان الگوریتم بهینهسازی در تعیین پارامترهای موثّر استفاده شده است. انعطافپذیری، سادگی، زمان حلّ مناسب و اجتناب از قرار گرفتن در نقطه بهینه محلّی از ویژگیهای مهّم این الگوریتم میباشد. تابع هدف دستیابی به کمترین مقدار ضریب تمرکز تنش (تنش بهینه) در اطراف گشودگیهای مثلّثی، مربّعی، پنجضلعی و ششضلعی میباشد. تعیین مقدار تنش بهینه حول گشودگیهای گوناگون در ورق محدود تحت بار کششی پژوهشی است که تاکنون به آن پرداخته نشده است. روش بهکار گرفتهشده برای محاسبه تمرکز تنش برپایهی حلّ تحلیلیِ متغیّر مختلطِ موشخیلشویلی و نگاشت همنوا با فرض تنش صفحهای میباشد. ورق، محدود (نسبت طول ضلع گشودگی به بزرگترین ضلع ورق درگشودگی مربّعی و مثلّثی و نسبت قطر دایره محیط بر سایر n ضلعیها به بزرگترین ضلع ورق، بزرگتر از 2/0)، همسانگرد و الاستیک خطّی درنظر گرفتهشده است. از روش اجزای محدود، برای بررسی درستی جوابها استفاده شده است. نتایج عددی، تطابق خوبی با نتایج حاصل از حلّ تحلیلی حاضر دارد. نتایج نشان میدهند با انتخاب مناسب پارامترهای بهینه میتوان مقدار تنش اطراف گشودگیهای مختلف منتظم را به میزان قابل توجهی کاهش داد.
