بهینه سازی توزیع مواد در مخزن کروی جدار ضخیم ساخته شده از مواد هدفمند به منظور افزایش عمر خزشی
First Statement of Responsibility
/علی حسینزاده فروغی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: دانشکده فنی مهندسی مکانیک
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۰۴ص
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
رشته مهندسی مکانیک، گرایش طراحی کاربردی
Date of degree
۱۳۹۲/۱۱/۲۵
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
کارکرد سازههای ساختهشده از مواد هدفمند به نحوهی بهکارگیری بهینهی فازهای تشکیلدهندهی آنها وابسته است .تحقیقات متعددی در زمینهی بهینهسازی سازههای هدفمند بر اساس رفتار کشسان آنها انجام گرفته است .در کارکردهای دما بالا، تاثیرات آرایش مجدد تنشها در اثر خزش در فلزات و سرامیکها قابل توجه است .در نظر نگرفتن تاثیر خزش در فرآیند بهینهسازی سازههای هدفمند، منجر به انتخاب طرحهای غیربهینه خواهد شد .در این پژوهش فرآیند بهینهسازی توزیع کسر حجمی مواد در دیوارهی کرهی هدفمند با در نظر گرفتن تاثیر خزش بر تنشهای کره در دمای بالا صورت گرفته است .هدف دستیابی به توزیع تنش محیطی یکنواخت در دیوارهی کره است .حل معادلات مربوط به تاریخچهی توزیع تنشها در دیوارهی کره به روش مندلسون در MATLAB انجام گرفته است .برای بهینهسازی، الگوریتم بهینهسازی اجتماع گربه که آخرین نسخه از الگوریتمهای مبتنی بر هوش ازدحامی است به کار رفته و نتایج حاصل با الگوریتم ژنتیکی مقایسه شده است .توزیع بهینهی کسر حجمی ابتدا با صرفنظر کردن از تاثیر خزش و سپس با در نظر گرفتن تاثیر خزش به دست آمده است .از تفاوت دو جواب حاصل نتیجه شده است که تاثیر خزش باید در بهینهسازی کرههای هدفمند مدنظر قرار گیرد .با توجه به برخی کارکردهای مواد هدفمند، از جمله صنایع هوا و فضا، جرم کره نیز عامل مهمی در طراحی کرههای هدفمند است .طراحی بهینهی دوهدفهی توزیع مواد در دیوارهی کره با در نظر گرفتن توزیع مجدد تنشها در اثر خزش انجام گرفته است .یکی از اهداف، ایجاد توزیع تنش محیطی یکنواخت در دیوارهی کره و هدف دیگر کاهش جرم کره است .روش الگوریتم چندهدفهی اجتماع گربه برای بهینهسازی دو هدفه به کار رفته و نتایج حاصل با روشII - NSGAمقایسه شده است .دو تابع هدف مذکور با یکدیگر در تناقض هستند، لذا جوابهای نامغلوب روی جبههی پارتو نشان داده شدهاند .به منظور صحهگذاری بر نتایج حاصل، تحلیلهای تنش انجام گرفته با برخی تحلیلهای دقیق موجود در ادبیات فن مقایسه شده و در مواردی که تحلیل دقیق موجود نیست، مقایسه با نتایج نرمافزار تجاری ABAQUS انجام گرفته است
Text of Note
II method. Since the selected objective functions are conflicting, Pareto optimal solutions for the optimum distribution of materials are obtained. The stress analysis results are compared to exact solutions presented in the literature and resulst from ABAQUS -objective problem and the results are compared with NSGA-objective Cat Swarm Optimization method is applied to solve the bi-objective optimization of material distribution through the thickness of FGM sphere is presented considering the stress redistribution due to creep. The first objective is to reach a uniform shear stress distribution throughout the thickness of the FGM sphere, while the second objective is to minimize the weight of the sphere. Multi-dependent creep solutions show that the creep behavior of the FGM sphere should be taken into account. Considering the application of FGM structures in aerospace industry, the weight of the FGM spheres is also an important factor in their design. Bi-dependent creep solution. Different optimum distributions for elastic and time-intelligence based optimization methods, Cat Swarm Optimization is used and optimization results are compared with Genetic Algorithm. The optimum volume fraction distribution is presented both for elastic solution and time-optimal solutions. In this study, volume fraction distribution through the thickness of FGM sphere at high temperature is optimized, considering the stress redistribution due to creep. The objective is to reach a uniform shear stress distribution through the thickness of the sphere. Mendelson's sucsessive elastic solution method is applied to obtain history of stresses through the thickness of the sphere. The last version of swarm-temperature applications, the effect of stress redistribution due to creep is significant. Though, neglecting the effect of creep will lead to non-The performance of structures made of FGM depends on optimal utilization of their material constituents. There are several research studies in optimizing FGM components based on their elastic behavior. In high