تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,489,351 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,216,925 |
بهینه سازی چند هدفه کسر حجمی صفحات تابعی مدرج پلکانی تحت بارگذاری دو محوره برای بیشینه بار کمانش و کمینه وزن | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
مقاله 8، دوره 47، شماره 4، بهمن 1396، صفحه 63-71 اصل مقاله (277.42 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
حسن بیگلری* 1؛ پریسا اکبری آذر2؛ علیرضا نعمتی2 | ||
1استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
2دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
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. | ||
کلیدواژهها | ||
صفحات تابعی مدرج پلکانی؛ بار بحرانی کمانش؛ ترکیب فازی الگوریتم ژنتیک- تجمع ذرات؛ آنالیز پایداری؛ طراحی بهینه | ||
مراجع | ||
[1] Feldman, E., Aboudi, J. Buckling analysis of functionally graded plates subjected to uniaxial loading. Compos Struct 38:pp 29–36,1997.
[2] Woo, J., Merguid, S.A., Stranart, J.C., Liew, K.M. Thermomechanical postbuckling analysis of moderately thick functionally graded plates and shallow shells. Int J Mech Sci 47 :pp1147–71,2005.
[3] Javaheri, R., Eslami, M.R. Thermal buckling of functionally graded plates based on higher order theory. J Therm Stresses 25:pp 603–25,2002.
[4] Najafizadeh, M.M., Eslami, M.R. Buckling analysis of circular plates of function- ally graded materials under uniform radial compression. Int J Mech Sci 44:pp. 2479–93 2002.
[5] Da-Guang, Zhang N., Hao-Miao, Zhou. Mechanical and thermal post-buckling analysis of FGM rectangular plates with various supported boundaries resting on nonlinear elastic foundations. Thin-Walled Structures 89: pp.142-1512015.
[6] Ootao, Y., Tanigawa, Y., Ishimaru, O. Optimization of material composition of functionally graded plate for thermal stress relaxation using a genetic algorithm. J Therm Stress 23:pp. 257–71,2000.
[7] Cho, J.R., Shin, S.W. Material composition optimization for heat-resisting FGM by artificial neural network. Compos Part A Appl Sci Manuf 35: pp.585–94,2004.
[8] Kyung-Su, Na., Ji-Hwan, Kim. Volume fraction optimization for step-formed functionally graded plates considering stress and critical temperature. Composite Structures 92:pp. 1283–1290,2010.
[9] Reddy, J.N., Cheng, Z.Q. Three-dimensional thermomechanical deformations of functionally graded rectangular plates. Euro. J. Mech.-A/Solids 20: 841–855,2001.
[10] Markworth, J., Saunders, J.H. A model of structure optimization for a functionally graded material. Mater. Lett. 22:pp .103–1071995.
[11] Cho, J.R., Ha, D.Y. Volume fraction optimization for minimizing thermal stress in Ni–Al2O3 functionally graded materials. Mater. Sci. Eng. A334: pp.147–155,2002.
[12] Shackelford, J.F., Alexander, W., Park, J.S., CRC Materials Science and Engineering Handbook. second ed, CRC Press, Boca Raton, FL, 1994.
[13] Li, Y., Ramesh, K.T., Chin, E.S.C. Dynamic characterization of layered and graded structures under impulsive loading. Int. J. Solids Struct. 38: pp.6045–6061,2001.
[14] Gerard, G., Becker, H. “national advisory committee for aeronautics. new york university, Washington July ,1957.
[15] Mahmoodabadi, M.J., Adljooy Safaie, A., Bagheri, A., Nariman-zadeh, N. A novel combination of Particle Swarm Optimization and Genetic Algorithm for Pareto optimal design of a five-degree of freedom vehicle vibration model. Applied Soft Computing 13: pp.2577–2591,2013.
[16] Rao, S.S. Engineering optimization: theory and practice. 3rd ed. New York: Wiley, 1996.
[17] kyung-su, N., ji-Hwan, K. Volume fraction optimization for step-formed functionally graded plates considering stress an critical temperature. Compstruct pp11 ,2009.
[18] قاسمی مرتضی، جامی الاحمدی عبدالرحمان، | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 291 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 429 |