تحلیل و بهینه سازی پوسته های استوانه ای کامپوزیتی تحت فشار با بررسی تأثیر لایه چینی با استفاده از روش اجزاء محدود

پوسته های استوانه ای تحت فشار دارای کاربردهای زیادی در صنایع مختلفی نظیر صنایع مکانیک، هوافضا، نیروگاه، کشتیرانی هستند. شناخت خصوصیات این سازه ها ازجمله فرکانس طبیعی، بارهای کمانشی، تنش تسلیم، جابجایی ضروریاست. از سوی دیگر با توجه به نیاز روزافزون طراحی سازه های سبکوزن با استحکام بالا، لازم است که نسبت استحکام به وزن این سازه ها تا حد امکان بالا باشد تا سازه طراحی شده ازنظر مصرف مواد، انرژی و هزینه بهینه شود. یکی از راه های رسیدن به این هدف، استفاده از مواد غیر ایزوتروپ مانند کامپوزیت ها میباشد که در حین داشتن استحکام بالا، وزن کمتری نیز دارند. در این پژوهش به منظور بررسی تأثیر جنس ماده مورد استفاده، به تحلیل تنش ها، کرنشها و جابجایی های وارد بر سازه از جنس ماده کامپوزیت چندلایه (لمینیت) و تقویت کننده ها ایزوتروپیک پرداخته میشود. بارگذاری به صورت فشار داخلی و خارجی بوده و شرایط مرزی دوسرگیردار میباشد. با توجه به اهمیت بالای استحکام سازه در کنار دارا بودن ضریب اطمینان قابل قبول در طراحی سازه های مورد استفاده در صنعت هوافضا، انتخاب جنس مناسب و بهینه با استفاده از روش بهینه سازی شمارشی به منظور طراحی بهینه با بهترین لایه چینی الیاف در برابر فشار و ضریب اطمینان مناسب با استفاده از 25 حالت از پراستفادهترین حالتهای لایه چینی در صنعت هوایی مورد بررسی قرارگرفته است. پس از بهینه سازی، میزان تنش %16 و جابجایی %30نسبت به حالت اولیه کاهش پیدا میکند؟