بهینه سازی فرکانس پایه صفحات کامپوزیتی دارای الیاف منحنی با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک و به کمک روش تحلیل آیزوژئومتریک

هدف اصلی از این مطالعه، تعیین زاویه های لایه چینی صفحات کامپوزیتی با سفتی متغیر به منظور دستیابی به فرکانس طبیعی پایه بیشینه است. فرکانس طبیعی پایه به دلیل نزدیک بون به شرایط بحرانی و تشدید در سازه مورد بررسی قرار گرفته است؛ به نحوی که دستیابی به اطلاعات لایه چینی منجربه مقدار بیشینه آن، سبب افزایش ضریب اطمینان در طراحی می گردد. در این راستا، معادلات حرکت با استفاده از تئوری مرتبه سوم برشی بیان شده اند. به منظور تحلیل عددی رفتار ارتعاشات آزاد از روش تحلیل آیزوژئومتریک استفاده شده است. ایده اصلی این روش، استفاده از توابع اسپلاین و نربز در فضای تحلیل است. به طور کلی در روش تحلیل آیزوژئومتریک از همان توابع پایه که برای مدل سازی دقیق هندسه استفاده می شود؛ به عنوان پایه در فضای تحلیل به روش عددی استفاده می گردد.بنابراین، با استفاده از این توابع پایه در معادلات حاکم بر صفحه به شکل ضعیف شده همانند روش اجزای محدود، ماتریس های سفتی و جرم سازه محاسبه شده و با استفاده از روش تحلیل مقادیر ویژه دستیابی به فرکانس های طبیعی سازه میسر می گردد . سپس به منظور دستیابی به فرکانس پایه بیشینه از روش الگوریتم ژنتیک بهره گرفته می شود. در ادامه به بررسی نتایج عددی حاصل از بهینه سازی فرکانس پایه صفحات کامپوزیتی با سفتی متغیر پرداخته شده است؛ که در ابتدا اثر تعداد المان های نربز بر روی فرکانس های طبیعی مورد مطالعه قرار گرفته و سپس نتایج به دست آمده با نتایج منابع معتبر مقایسه شده اند.

کلیدواژه ها:

الگوریتم ژنتیک ، بهینه سازی ، روش آیزوژئومتریک ، فرکانس پایه