سامان حبی - کارشناس ارشد مهندسی مکانیک،دانشکده مکاترونیک،دانشگاه آزاد واحد کرج
علی اصغر عطایی - دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک،پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران

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.

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