بهینه سازی کمانشی پوسته های کامپوزیتی با بهره گیری از تحلیل المان محدود

پوسته های کامپوزیتی چند لایه استوانه ای دارای کاربردهای متنوع از جمله بعنوان ستون در ساختمان های مختلف اعم از اسکله ها، سالن ها، ورزش گاه ها و پل ها هستند. با توجه به وجود حالت جدار نازک و همچنین شرایط بارگذاری فشاری، ناپایداری الاستیک (کمانش) معیار مهمی در طراحی آنها بوده و در مقاله حاضر به آن پرداخته شده است. هدف اصلی در این تحقیق بهینه سازی پوسته های چهار، هشت و دوازده لایه بمنظور تعیین زاویه الیاف بهینه در لایه های مختلف جهت حداکثر سازی بار بحرانی می باشد. برای تعیین تابع پارامتری بار بحرانی، راهکاری هیبریدی شامل روش المان محدود FE و ابزار شبکه عصبی NN مورد استفاده قرار گرفته است. برای این منظور داده های آموزشی و آزمایشی مورد نیاز NN با کمک FE بدست آمده و شبکه مناسب تربیت شده است. برای بهینه سازی تابع ذکر شده، از الگوریتم ژنتیک GA استفاده گردیده و در عین حال برای اطمینان از حصول بهینه مطلق GA به دفعات اجرا و در هر بار پارامترهای آن تغییر داده شده اند. همچنین وجود چندین نقطه بهینه نزدیک به هم و ارتباط بین تعداد لایه ها، باربحرانی بهینه و زاویه الیاف مورد بحث و ارزیابی قرار گرفته است.

کلیدواژه ها:

پوسته کامپوزیتی ، کمانش ، بهینه سازی ، شبکه عصبی ، الگوریتم ژنتیک