بهینه سازی چند هدفه رفتار استاتیکی ورق چند لایه ای FGM بر پایه حل دقیق با استفاده از روش عصبی-ژنتیک

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی / دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج

2 عضو هیئت علمی / دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرج

چکیده

در این مقاله، ابتدا روابطی جدیدی برای خمش ورق چند لایه ای دارای لایه های FGM به صورت تغییر خواص طبق قانونی توانی، به روش حل دقیق الاستیسیته سه بعدی مواد ناهمگن، ارائه می شود. با استفاده از تغییر خواص طبق قانون توانی و نمایی برای یک ورق 6 لایه ای تحت بار خمشی سینوسی و با استفاده از متغیرهایی شامل ثابت های رابطه تغییر خواص توانی و نمایی در هر لایه و همچنین ضخامت لایه ها، بر پایه حل دقیق، تابع هدف بهینه سازی توسط کد نویسی در نرم افزار متلب تعریف می شود. تابع هدف دارای دو هدف جرم و حداکثر تغییر شکل قائم ورق می باشد که باید حداقل شوند. قید بهینه سازی در تابع هدف، حداقل ضریب اطمینان تنشی موضعی است که باید همواره بزرگتر از یک باشد. سپس تابع هدف به وسیله شبکه عصبی مدل سازی می شود. در نهایت با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک چند هدفه با مرتب سازی غیرمغلوب بهینه سازی چند هدفه برای تابع هدف مذکور انجام می پذیرد. نتایج نشان می دهد که ورق با هسته نرم و رویه های سخت به طوریکه تغییر خواص در راستای ضخامت ورق پیوسته باشد، اهداف مورد نظر را بهینه تر می نماید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Zenkour AM (2005) A comprehensive analysis of functionally graded sandwich plates(part 1- deflection and stresses). International journal of solids and structures 42(18-19): 5225–5242

[2] Kashtalyan M , Menshykoa M (2007) Three-dimensional elasticity solution for sandwich panels with a functionally graded core. Composite structures 87(1): 36–43

[3] Icardi U , Ferrero L (2009) Optimization of sandwich panels with functionally graded core and faces. Composite science and technology 69(5): 575–585

[4] Jalali SK, Naei MH, Poorsolhjouy A (2010) Thermal stability analysis of circular functionally graded sandwich plates of variable thickness using pseudo-spectral method . Material and design 31(10): 4755–4763

[5]  Zenkour  AM ,  Sobhy M (2010) Thermal buckling  of  various  types  of  FGM  sandwich  plates. Composite Structures 93(1): 93–102

[6] Wang ZX , ShenShen H (2011) Nonlinear analysis of sandwich plate with FGM face sheets resting on elastic foundation. Composite Structures 93(10): 2521–2532

[7] Plevako VP (1971) On  the  theory  of  elasticity of  inhomogeneous media. Journal of Applied Mathematics and Mechanics 35(5): 806–813

[8] Abramowitz M , Stegun A (1972) Handbook of mathematical functions , formulas , graphs and mathematical tables. National science foundation and the Massachusetts institute of technology 55: 503–507

[9] Lee CS, Kim SG, Ahn SH, DeJonghe LC, Thomas G (2007) Three dimensional analysis of thermal stress and prediction of failure of polytypoidally joined  Si3n4-Al2o3 functionally graded material.  Materials Transactions 48(9): 2489–2493.