طراحی بهینهی پوستهی استوانهای هدفمند با لایهی پیزوالکتریک تحت بار متحرک | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 33, Volume 15, Issue 8, 1394, Pages 291-300 PDF (691.13 K) | ||
| Authors | ||
| فرید وکیلی تهامی* 1; رضا حسن نژاد قدیم2; آرش محمد علیزاده فرد2; مرتضی رامین نیا2 | ||
| 1هیئت علمی، دانشگاه تبریز | ||
| 2دانشگاه تبریز | ||
| Abstract | ||
| در این پژوهش به ارائهی روشی برای تعیین توزیع بهینهی درصد حجمی مواد در یک پوستهی استوانهای هدفمند با لایهی پیزوالکتریک خارجی با هدف تنیده کردن سازه پرداخته شده است. بدینمنظور، با ترکیب تئوری مرتبه اول برشی و معادلهی ماکسول با اصل همیلتون، معادلات حاکم استخراج شده و با استفاده از روابط کرنش-جابهجایی و تنش-کرنش، توزیع تنش دینامیک در پوسته بهدست آمده است. تحلیل دینامیکی بهعلت وجود بار متحرک ضروری است چراکه جابهجاییها، کرنشها و تنشهای دینامیک در مقایسه با مقادیر استاتیک قابل توجهاند. اثرات دینامیکی ناشی از حرکت بار در افزایش تنشها، از طریق حل وابسته به زمان مسئله درنظر گرفته شده است و لذا پاسخ سازه و در نهایت توزیع تنش بهصورت تابع زمان بهدست آمدهاند. در ادامه روشی برای بهینهسازی تدوین شده است که در آن بهجای استفاده از توابع پیشفرض برای درصد حجمی مواد که محدودیتهایی از نظر تولید و نیز بررسی رفتار مکانیکی و بهینهسازی آنها اعمال میکنند، از تعدادی نقاط کنترلی در راستای ضخامت پوسته استفاده شده که درصد حجمی مواد در این نقاط به عنوان متغیر معرفی شدهاند که در بین آنها با استفاده از روش میانیابی با توابع هرمیت درصد حجمی مواد پیشبینی شده است. برای انجام بهینهسازی، مقدار درصد حجمی مواد در این نقاط و همچنین ضخامت لایهی هدفمند به عنوان متغیرهای بهینهسازی معرفی شدهاند. بهینهسازی با استفاده از الگوریتم ژنتیکی انجام گرفته است. نتایج بهینهسازی کارایی روش پیشنهادی را نشان میدهد. مزیت عمدهی این روش انعطافپذیری آن در تعیین توزیع درصد حجمی مواد هدفمند در دیوارهی سازه است. | ||
| Keywords | ||
| پوستهی استوانهای; مواد هدفمند; بار متحرک; بهینهسازی; روش نقاط کنترلی | ||
|
Statistics Article View: 244 PDF Download: 248 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,160 |
| Number of Articles | 24,560 |
| Article View | 19,407,560 |
| PDF Download | 15,848,205 |