بهینه یابی وزنی سازه ساندویچی شناور پرنده با در نظر گرفتن اثرات تنش های برشی عرضی در هسته، تحت بار ناشی از برخورد با آب با استفاده از الگوریتم ژنتیک

با توجه به بکارگیری ساندویچ پنل های لایه ای در سازه های هوادریا (به علت سبکی آنها)، اثرات بارهای ضربه ای هنگام نشست بر روی آب یکی از بحرانی ترین مسایل طراحی آنها می باشد. این تحقیق با مدلسازی بارهای ضربه ای هنگام نشست شناور و تحلیل تنش های برشی عرضی در هسته، با نرم افزار آباکوس (ABAQUSR)، به بهینه سازی سازه های ساندویچی استفاده شده می پردازد. متغیرهای طراحی در این مساله بهینه سازی شامل تعداد لایه های روکش، نحوه قرارگیری، جنس لایه ها و ضخامت هسته می باشند. پارچه های الیاف بکار رفته در روکش ها از جنس پارچه های الیاف شیشه و کربن در نظر گرفته می شوند. بخاطر پیچیدگی مسأله و گسسته بودن متغیرها، الگوریتم ژنتیک بر دیگر روش های بهینه سازی ترجیح داده شده است. در الگوریتم مربوطه یک روش جدید برای بهبود بهینه سازی ترتیب لایه گذاری و انتخاب مواد روکش ها و هسته مورد توجه واقع شده است. در این الگوریتم عملگرهای تقاطع، جهش بهبود یافته، جایگشت و تعویض لایه ها بکار گرفته شده اند. نتایج حاصل نشان می دهد که لایه چینی بهینه و همچنین هسته ساندویچی با ضخامت های مختلف، بطور نسبی چه تاثیراتی بر تنش های برشی ایجاد شده، تحت این نوع بارگذاری، داشته اند.

Keywords:

ساندویچ پنل , بار ضربه ای , بهینه سازی , الگوریتم ژنتیک