طراحی بهینه ساختارهای مشبک مدور
نویسندگان
1 دانشیار ، دانشگاه صنعتی مالکاشتر، مرکز کامپوزیت، تهران
2 دانشجوی کارشناسیارشد مهندسی کامپوزیت، دانشگاه صنعتی مالکاشتر، مرکز کامپوزیت، تهران
3 کارشناسارشد مهندسی کامپوزیت، دانشگاه صنعتی مالکاشتر، مرکز کامپوزیت، تهران
doi
چکیده
در این مقاله بهینهسازی وزنی ساختارهای مشبک مدور کامپوزیتی ( استوانهای و مخروطی) تحت بار محوری بررسی میشود. در ابتدا معادلات حاکم به منظور استخراج ماتریس سفتی با توجه به هندسه سازه بدست آورده شدهاند. همچنین روابط و قیدهای مربوط به بهینهسازی وزنی این ساختارها با توجه به استحکام کمانشی ارائه شده است. با ایجاد یک مدل اجزای محدود از ساختار مشبک مخروطی تحلیل خطی کمانش انجام شده و نتایج تحلیل با نتایج ارائه شده توسط یکی از مراجع راستیآزمایی میشود. سپس برای دو نمونه از ساختارهای مشبک استوانهای و مخروطی فرآیند بهینهسازی صورت گرفته است. در ادامه یک مدل اجزای محدود از ساختار مشبک مخروطی در نرمافزار Abaqus با استفاده از المان تیر تیموشینکو ایجاد گردیده و روی آن تحلیل اجزای محدود به منظور بررسی استحکام کمانشی ساختار مشبک تحت بار بحرانی محوری صورت گرفته است. نتایج نشان میدهد که تغییرات وزنی سازه مشبک مخروطی و استوانهای رفتاری شبیه به یکدیگر دارد. همچنین برای طراحی ساختارهای مشبک مخروطی ایجاد نمودارهای راهنما به منظور استخراج زوایای ژئودسیک در مقاطع ارتفاعی مختلف ضروری میباشد.
