طراحی بهینه کامپوزیت های لایهای با در نظر گرفتن توابع هدف چندگانه
Optimum design of laminated composites by considering multiple types of objective functions
/رضا خانی
: عمران
، ۱۳۹۹
، راشدی
۸۰ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
عمران - سازه
۱۳۹۹/۰۵/۲۹
تبریز
در سالصهای اخیر، استفاده از الیاف فلکس در کامپوزیت-های تقویت شده با الیاف، توجه بسیاری را در زمینهصی صنعت اتومبیلسازی و ساخت و ساز به خود جلب کرده است .در زمینهص کامپوزیتصهای تقویت شده با الیاف، الیاف فلکس جایگزینی مناسب برای الیاف شیشه از لحاظ هزینه، خصوصیات مکانیکی و اثرات زیست محیطی میصباشد .پژوهش حاضر با هدف ارزیابی امکان جایگزینی الیاف فلکس با الیاف شیشه، بهینهصسازی چند صهدفهصی صفحات کامپوزیت لایهصای مرکب را مورد بررسی قرار میصدهد .برای هدف مذکور، در ابتدا کاهش هزینه و افزایش اختلاف فرکانس بهعنوان تابع هدف در نظر گرفته شده است .سپس کاهش هزینه و افزایش ضریب بار کمانشی مورد بررسی قرار گرفته است .برای ارزیابی امکان جایگزینی الیاف فلکس با الیاف شیشه با استفاده از تعدادی توابع چند هدفه، جهتصگیری لایهصها و نوع مصالح به کار رفته در هر لایه، به عنوان متغیرهای طراحی انتخاب شدهصاند .به منظور بهینهصسازی توابع هدف مذکور، از الگوریتم ازدحام ذرات استفاده شده است .نتایج حاصل از بهینهصسازی چندهدصفهصی کامپوزیتصهای لایهصای مرکب متشکل از اپوکسی گرافیت و شیشه و اپوکسی گرافیت و فلکس، حاکی از آن است که جایگزینی الیاف فلکس بهجای الیاف شیشه موجب بهبود رفتار میصشود .جایگزینی الیاف فلکس بهجای الیاف شیشه نه تنها موجب کاهش هزینه میصشود بلکه باعث افزایش فرکانس پایه، اختلاف فرکانس و ضریب بار کمانشی می شود
In recent years, the application of flax fiber reinforced composites has attracted much attention from the automobile and construction industries. From the composites reinforcement point of view, the flax fiber is an efficient alternative to the glass fiber in terms of the cost, mechanical properties and environmental effects. The current study investigates the multi-objective optimization of hybrid laminated composite plates with objective functions of minimizing the cost and maximizing fundamental frequency, frequency gaps, and buckling load factor. In order to assess the capabilities of the flax fibers in reinforcing composites, a set of multi-objective design optimization problems of hybrid composite plates with discrete design variables of material types and fiber orientations are investigated. Numerical results obtained from the hybrid graphite-glass/epoxy and graphite-flax/epoxy composite plates with different aspect ratios demonstrate that the application of flax fibers not only can reduce the cost, but also can increase fundamental frequency, gaps between two consecutive natural frequencies, and buckling load factor
Optimum design of laminated composites by considering multiple types of objective functions