: بهینه سازی محور کامپوزیتی با هسته فومی با در نظر گرفتن استحکام و ناپایداری تحت بارگذاری پیچشی

در این تحقیق بررسی بهینه سازی پوسته استوانه ای از جنس کامپوزیت با هسته فومی تحت بارگذاری پیچشی با اهداف دوگانه بیشینه گشتاور بحرانی پیچشی و حداقل سازی وزن با کدنویسی در نرم افزار MATLAB انجام گرفته است. همچنین تنوع درتعداد لایه های کامپوزیت با متغیرهای طراحی جنس الیاف ،درصد ترکیب الیاف و رزین، زاویه جهت گیری الیاف ،ضخامت لایه های معلوم و محاسبه ضخامت لایه های مجهول با قید استحکامی شکست Tsai Hillمورد بررسی قرار گرفته است. فرضیات مساله شامل اعمال بار بر لبه های پوسته است. خاصیت پوسته اورتوتروپ و هسته ایزوتروپ بوده و همچنین هسته از سطح خارجی اش به پوسته متصل شده است. روش بهینه سازی در این تحقیق به دلیل تعداد زیاد متغیرهای طراحی، روش تصادفی و جمعیتی الگوریتم چند هدفه ژنتیک‎ (GA) ‎است. نتایج حاصله از بهینه سازی چند هدفه افزایش 27% بار کمانشی برای محور با هسته فومی در مقایسه با محور توخالی نشان داد. همچنین در محور توپر 12 لایه در مقایسه با محور توپر 6 لایه با افزایش 40 درصدی وزن، افزایش 3 برابری بار کمانشی حاصل شد. با بررسی نتایج بدست آمده از متغیرهای طراحی بهینه شده، نشان داده شد که درلایه بیرونی محور کامپوزیتی توپر،80% از کامپوزیت شیشه اپوکسی استفاده شده است و درصد ترکیب الیاف با ماتریس 70% بوده است. زاویه الیاف در همه لایه ها و در بررسی محور ها با تعداد لایه های مختلف متنوع بوده و همچنین ضخامت لایه های خارجی به طور متوسط 30%بیشتر از ضخامت لایه های داخلی بود.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، محور کامپوزیتی ، کمانش ، استحکام ، برنامه نویسی متلب ، آلگوریتم ژنتیک ، وزن ، هسته فومی