بهینه سازی ورق های کامپوزیت با استفاده از الگوریتم ژنتیک با محدودیت جنس لایه ها

بهینه سازی سازه ها یعنی طراحی آنها به صورتی که هم مسائل فنی رعایت شوند و هم کمترین وزن و هزینه اجرایی را داشته باشد در سال های اخیر استفاده از مواد مرکب چند لایه در ساخت سازه های مکانیکی ، فضایی، دریایی و خودروسازی افزایش یافته است یکی از دلایل عمده استفاده از این مواد مقاومت بسیار زیاد به همراه وزن کم آنها می باشد از اهداف این تحقیق طراحی بهینه یک ورف مرکب چند لایه با کمترین وزن و هزینه ممکنه است بطوریکه صفحه بیشترین بار ممکن را تحمل نماید تا به مرحله گسیختگی نهایی برسد معیار گسیختگی در این تحقیق معیار تسای- هیل می باشد تابع برازندگی که به صورت چند هدف است ترکیبی از وزن هزینه و بار گسیحتگی نهایی می باشد بنابراین مسئله در اینجا یک مسئله کمینه سازی و بیشینه سازی به طور همزمان می باشد کمینه سازی وزن و هزینه و بیشینه سازی بار گسیختگی نهایی .متغیرهای طراجی در این مسئله متشکل از ضخامت، زاوبه الیاف برای هر لایه می باشند که می توانند به صورت پیوسته یا گسسته در نظر گرفته شوند تغییرات ضخامت به صورت پیوسته و تغییرات زاویه الیاف به صورت گسسته می باشند تعداد لایه ها ثابت در نظرگرفته می شود و برای تحلیل ورق از روش تئوری کلاسیک چند لایه استفاده می گردد از اهداف اصلی این تحقیق چگونگی تلفیق توابع کمینه سازی و بیشینه سازی چند هدفه بطور همزمان و نیز به دست آوردن بار گسیختگی نهایی صفحه باری که تحت آن بار همه لایه ها و نه فقط اولین لایه گسیخته شود. اغلب برنامه های بهینه ساز با دو اشکال عمده همگرایی موضعی و عملکرد با متغیرهای گسسته مواجه هستند لذا دستیابی به ابزاری که بر مشکل مذکور غلبه کند ضروری به نظر می رسد الگوریتم وراثتی که یکی از روش های بهینه سازی الهام گرفته از طبیعت است بر این مشکل فائق امده است به منظور نیل به اهداف فوق اقدام به تهیه نرم افزاری گردیده که کلیه مراحل تحلیل ، طراحی و بهینه سازی صفحات کامپوزیت را با در نظر گرفتن شرایط اخیر به وسیله الگوریتم وراثتی انجام می دهد نتایج این تحقیق نشان می دهد که با یک ترکیب قابل قبول از لحاظ وزن و هزینه یک صفحه کامپوزیت قادر به تحمل بارهای بسیار بزرگی از نظر مقدار می باشد.

کلیدواژه ها:

الگوریتم ژنتیک ، ورق های کامپوزیت ، تابع چند هدفه ، کمینه سازی و بیشینه سازی همزمان