بررسی تأثیر زاویهی بار در تعیین پارامترهای بهینهی مؤثر بر صفحههای ارتوتروپیک نامحدود حاوی گشودگی شبه مربعی
نویسندگان
1 استاد، دانشکده هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
2 دانشیار، دانشکده مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران
3 دانشجوی دکتری، دانشکده مکانیک، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران
4 دانشجوی دکتری، دانشکده هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
doi
چکیده
صفحه حاوی گشودگی در کاربردهای صنعتی بسیاری دیده میشود.گشودگی به وجود آمده، منجر به تمرکز تنش و در نهایت به شکست و خرابی صفحه میگردد.از این رو، دانستن مقدار تمرکز تنش به دست آمده سبب طراحی مطمئنتری میشود.در این مقاله، به تحلیل تنش صفحهای ارتوتروپیک و همسانگرد نامحدود حاوی گشودگی شبه مربعی که متاثر از زاویه بار است، پرداخته میشود. نکته حائز اهمیت این تحلیل به کارگیری از یک روش بهینهسازی به نام الگوریتم رقابت استعماری است که به وسیلهی آن پارامترهای بهینه کلی جهت دستیابی به کمترین مقدار تمرکز تنش در اطراف این گشودگی در صفحههای همسانگرد و ارتوتروپیک حاصل می گردد، سپس این الگوریتم با تقلید از روند تکامل اجتماعی، اقتصادی و سیاسی کشورها و با مدلسازی ریاضی بخشهایی از این فرآیند، عملگرهایی را در قالب منظم به صورت الگوریتم ارائه میدهد که میتوانند به حل مسائل پیچیده بهینه سازی کمک کنند. نتایج تنش بهینه به دست آمده از الگوریتم رقابت استعماری حاکی از رقابتی بودن این الگوریتم جهت اجتناب از قرار گرفتن در نقطه بهینه محلّی است. پایههای اصلی این الگوریتم را سیاست همسانسازی، رقابت استعماری و انقلاب تشکیل میدهند. متغیّرهای طراحی در این پژوهش عبارتند از: زاویهی الیاف، زاویهی بار، شعاع انحنای گوشهی گشودگی، زاویهی چرخش گشودگی و در نهایت جنس صفحه. نتایج حاصل شده از الگوریتم رقابت استعماری بیانگر مناسب بودن این روش در بهینهسازی صفحات میباشد. در این تحقیق برای اثبات درستی نتایج، از حل عددی اجزای محدود استفاده شده است. نتایج نشان میدهند. با انتخاب مناسب پارامترهای بهینه میتوان مقدار تنش اطراف گشودگی را به میزان قابل توجهی کاهش داد.
