Optimal design of fiber-reinforced composite disks.
Ładowanie...
Data
2009
Autorzy
Tytuł czasopisma
ISSN czasopisma
Tytuł tomu
Wydawca
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Abstrakt
The paper is devoted to the modeling, analysis and optimization encountered in the design process of two-dimensional structural components made of fiber-reinforced composite materials subjected to service loading. The problem of optimal layout of reinforcing fibers in the composite in order to obtain the assumed mechanical properties of the disk is considered. The case of creation of linear and curvilinear fibers is discussed. The adequate model, relevant optimality conditions for this type of design problem are derived and the optimization procedure based on the evolutionary algorithm is proposed. The problem considered in the paper is illustrated by some numerical examples.
Praca dotyczy zagadnień modelowania, analizy i optymalizacji zachodzących w procesie projektowania płaskich, dwuwymiarowych elementów konstrukcyjnych wykonanych z materiałów kompozytowych i obciążonych statycznie siłami działającymi w ich płaszczyźnie. Rozpatrzono problem projektowania optymalnego ułożenia włókien wzmacniających w kompozycie pod kątem uzyskania przez element konstrukcyjny wykonany z tego materiału wymaganych własności mechanicznych. Rozważania dotyczyły sposobu projektowania oraz generowania rodziny prostoliniowych, jak również krzywoliniowych włókien wzmacniających. Do poszukiwania optymalnych rozwiązań zastosowano opracowaną do tego celu metodę optymalizacyjną opartą na algorytmie ewolucyjnym. Rozpatrywany w pracy problem zilustrowano przykładami numerycznymi.
Praca dotyczy zagadnień modelowania, analizy i optymalizacji zachodzących w procesie projektowania płaskich, dwuwymiarowych elementów konstrukcyjnych wykonanych z materiałów kompozytowych i obciążonych statycznie siłami działającymi w ich płaszczyźnie. Rozpatrzono problem projektowania optymalnego ułożenia włókien wzmacniających w kompozycie pod kątem uzyskania przez element konstrukcyjny wykonany z tego materiału wymaganych własności mechanicznych. Rozważania dotyczyły sposobu projektowania oraz generowania rodziny prostoliniowych, jak również krzywoliniowych włókien wzmacniających. Do poszukiwania optymalnych rozwiązań zastosowano opracowaną do tego celu metodę optymalizacyjną opartą na algorytmie ewolucyjnym. Rozpatrywany w pracy problem zilustrowano przykładami numerycznymi.
Opis
Słowa kluczowe
composite material, fibers layout, optimal design, evolutionary algorithm, materiał kompozytowy, układ włókien, włókna wzmacniające, prostoliniowe włókna wzmacniające, krzywoliniowe włókna wzmacniające, algorytm ewolucyjny, dwuwymiarowe elementy konstrukcyjne
Cytowanie
Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2009 Vol.47 nr 3 s.515-535, streszcz.