بهینه سازی چند هدفه کسر حجمی صفحات تابعی مدرج پلکانی تحت بارگذاری دو محوره برای بیشینه بار کمانش و کمینه وزن
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
3 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
doi
چکیده
در این مقاله، بهینهسازی چند هدفه کسر حجمی صفحه تابعی مدرج پلکانی برای افزایش بار کمانش بحرانی و کاهش وزن سازه تحت بار دو محوره بررسی میشود. منظور از صفحه تابعی مدرج پلکانی، صفحهای است که مشخصات مواد در راستای ضخامت بصورت یک تابع پیوسته تغییر نمیکند؛ بلکه بصورت پلکانی در لایههای متوالی تغییر میکند. هدف مساله بهینهسازی حداکثر بار کمانش بحرانی الاستیک و کمینه کردن وزن صفحه است. بدین منظور روش مجموع توابع هدف وزندار به کار گرفته شده است. متغیر طراحی کسر حجمی است که در تمام لایههای مجاور متفاوت است. برای فرمولبندی تحلیل کمانش صفحه تابعی مدرج از نظریه تغییر شکل برشی مرتبه اول استفاده شده است. روش ترکیب فازی الگوریتم ژنتیک و بهینهسازی تجمع ذرات برای بهینهسازی کسر حجمی در لایههای مختلف به کار گرفته شده است. نتایج عددی برای صفحه تابعی مدرج پلکانی با صفحه تمام تابعی مدرج که از قانون توانی ساده با شاخص توانی بهینه تبعیت میکند، مقایسه شده است. در انتها، اثر فاکتورهای وزنی، شرایط مرزی، تعداد لایهها، نسبت طول به عرض، نسبت بار و نسبت عرض به ضخامت صفحه روی طراحی بهینه بررسی شده است. نشان داده خواهد شد که بکارگیری صفحه تابعی مدرج پلکانی میتواند طراحی بهینهتری نسبت به صفحه تابعی مدرج پیوسته باشد.
