بهینه سازی وزنی پوسته استوانه ای کامپوزیتی تقویت شده تحت بار کمانشی و فشار داخلی با استفاده از الگوریتم تجمع ذرات و الگوریتم ژنتیک

هدف اصلی در این مقاله بهینه سازی وزنی در کمانش پوسته استوانه ای کامپوزیتی که توسط المان های طولی (استرینگر) و محیطی (رینگ) تقویت شده و تحت فشار داخلی با استفاده از الگوریتم بهینه سازی تجمع ذرات (PSO) و الگوریتم ژنتیک (GA) می باشد. پوسته از ماده کامپوزیت چند لایه و تقویت کننده ها از ماده همسانگرد می باشد. تقویت کننده ها به صورت المان های مجزا در نظر گرفته شده اند و بارگذاری های ثابت به صورت فشار داخلی و نیروی فشاری محوری بوده و شرایط مرزی پوسته دو سر ساده می باشد. بر اساس نظریه لاو معادلات حاکم برای پوسته استوانه ای نوشته شده و به کمک روش کمینه کردن انرژی پتانسیل، روابط حاکم بر دامنه تغییرمکان های پوسته استخراج شده و بار بحرانی کمانش به دست آمده است. در هر دو الگوریتم بهینه سازی، کمینه کردن وزن سازه پوسته به عنوان تابع هدف و بار بحرانی کمانش و تنش فون مایزز بیشینه به عنوان قیود در نظر گرفته شده اند. نتایج دو الگوریتم با یکدیگر مقایسه شده اند. پس از بهینه سازی با استفاده از الگوریتم PSO و GA مشاهده شد که وزن پوسته به ترتیب به میزان %۳/۱۶ و %۹/۱۵ نسبت به وزن اولیه آن کاهش پیدا کرده است.

Keywords:

بهینه سازی , کمانش پوسته استوانه ای کامپوزیتی تقویت شده , الگوریتم ژنتیک , الگوریتم تجمع ذرات