بهینه سازی توپولوژی ریزساختارهای مواد سلولی، با هدف حداکثر سازی مدول بالک یا مدول برشی

مواد سلولی یا شبکه ای، متشکل از ریزساختارهایی، به نام سلول پایه اند که این سلول های پایه به طور متناوب در ماده تکرار می شوند. تغییرات خواص مواد سلولی را می توان ناشی از تغییر در شکل و نحوه توزیع مواد، در درون سلول پایه آنها دانست. لذا تعیین دقیق تر نحوه توزیع مواد در درون سلول پایه، می تواند موجب بهبود عملکرد این مواد به منظور هدفی خاص گردد. در این مقاله قصد داریم برای یک سلول پایه، مدول بالک یا مدول برشی را در حجم مشخصی از ماده، حداکثر کنیم. بدین منظور، ابتدا سلول پایه را به المانهای کوچکتری تقسیم بندی می کنیم، سپس با استفاده از روش انرژی کرنشی به منظور تخمین خواص موثر مواد، خواص مورد نظر را یافته و پس از انجام آنالیز حساسیت، با کمک روش بهینه سازی تکاملی دومنظوره، تعیین می کنیم چه المانهایی را از طرح حذف و یا به آن اضافه کنیم، تا در نهایت شکل سلول پایه به گونه ای تعیین گردد که به اهداف مورد نظر دست یابیم. پژوهش حاضر نشان می دهد که استفاده همزمان روش انرژی کرنشی و روش بهینه سازی تکاملی دومنظوره، با هدف حداکثر سازی مدول بالک و مدول برشی یک ماده سلولی، نسبت به روشهایی که پیشتر به این منظور به کار گرفته می شد، از حجم محاسبات تا حدود زیادی کاسته است

Keywords:

مواد سلولی , بهینه سازی توپولوژی , تخمین خواص موثر مواد مرکب , بهینه سازی تکاملی دو منظوره