Optymalne projektowanie wybranych struktur kompozytowych o zmiennej orientacji włókien
Wariant tytułu
Optimal design of composite structures with curvilinear fibbre format
Autor
Ulatowska, Anna Barbara
Promotor
prof. dr hab. inż. Aleksander Muc
Data wydania
2013
Data obrony
10.04.2013
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Słowa kluczowe
struktury kompozytowe, włókna krzywoliniowe, optymalizacja
composite structures, curved fibre, optimization
Abstrakt
W pracy analizowano metodykę aplikacji włókien o zmiennej orientacji do zagadnień optymalnego projektowania wielowarstwowych konstrukcji, wykonanych z materiałów kompozytowych. Przedyskutowano szczegółowo zagadnienia koncentracji naprężeń wokół otworów w płytach kompozytowych, w celu rozwiązania jednego z zadań optymalizacji, tj. problemu wyrównywania energii w nakładce wzmacniającej wokół otworu. Rozwiązano także zagadnienie optymalizacji podatności zginanych ciśnieniem normalnym płyt prostokątnych. Wykazano istotne zwiększenie nośności konstrukcji, posiadającej krzywoliniową orientację włókien. Zadania optymalizacji rozwiązywano metodami analitycznymi, stosując programowanie symboliczne oraz przy użyciu metody elementów skończonych. W obliczeniach numerycznych najbardziej efektywny okazał się algorytm genetyczny. Rozważane przykłady numeryczne dotyczą analizy płyt i powłok cylindrycznych, poddanych różnorodnym stanom obciążenia.
The application of curvilinear fibre format in the optimal design of multilayered structures made of composite materials is discussed in the present work. An emphasis is especially focused on the stress concentration problem around circular holes in composite plates in order to solve one of optimization problems, i.e. the equalization of the strain energy density at the edges of the reinforced doublers placed around the hole. The next solved optimization problem deals with the possibility of the increase in rigidity for rectangular plates loaded by an uniform normal pressure. In the problems considered a substantial increase of the load carrying capacity for structures having curvilinear fibre format is demonstrated. The optimization problems are solved with the use of the analytical methods employing symbolic computations and with the help of the finite element methods. In the numerical computations genetic algorithms seem to be the most powerful tool taking into account the effectiveness and computational costs. The considered numerical examples deal with the analysis of composite rectangular plates and cylindrical shells subjected to various loading conditions.
Klasyfikacja PKT
370000 Budowa maszyn. Przemysł maszynowy i metalowy
Wydział
Wydział Mechaniczny
Licencja
Licencja PK. Brak możliwości edycji i druku.
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla zalogowanych użytkowników lub z komputerów w domenie PK
