طراحی بهینه وصله های کامپوزیتی برای لوله های ترکدار با استفاده از الگوریتم ژنتیک

یکی از روشهای رایج برای مقاومسازی لولههای ترکدار استفاده ازوصلههای کامپوزیتی است. میزان تاثیرگذاری وصلههای کامپوزیتی در مقاومسازی لولههای ترکدار و کاهش ضرایب شدت تنش در این لولهها بهشدت وابسته به پارامترهای مختلفی در نحوه چیدمان وصلههای کامپوزیتی نظیر زاویه الیاف، تعداد لایهها، جنس لایهها و ضخامت آنها میباشد. این وابستگی به پارامترهای مختلف نیاز به بهینهسازی چیدمان لایهها را در این وصلههای کامپوزیتی نشان میدهد. در این مقاله برای بهینهسازی چیدمان وصلههای کامپوزیتی در لولههای ترکدار، مدلی برای اتصال همزمان نرمافزارهای اجزا محدود و بهینهسازی چند هدفه بااستفاده از یک سری کدهای نوشته شده به زبان ماکرو ارایه شده است.ضریب شدت تنش مود I و وزن وصلههای کامپوزیتی طراحی شده به عنوان دو تابع هدف در مدل ارایه شده درنظر گرفته شده است که همزمان به بهینهسازی آنها پرداخته میشود. با استفاده از مدل ارایه شده در اینمقاله، چیدمان بهینه وصلههای کامپوزیتی برای دو نوع ترک سه بعدی نیمبیضوی طولی و عرضی موجود در دیواره خارجی لوله استخراج و جبهه پارتو فرانت متناظر با هریک از ترکهای فوق رسم شده است. برخلاف روشهای تقریبی دیگر نظیر روش سطح پاسخ و روشهای تحلیلی سادهسازی شده، در مدل ارایه شده در این مقاله، توابع هدف در هر مرحله مستقیما0 توسط نرمافزارهای المان محدود محاسبه میشوند که این امر باعث میگردد دقت پاسخها افزایش یابند. صحت مدل ارایه شده در این مقاله نیز با استفاده از نتایج موجود در پیشینه تحقیق بررسی شده است.