Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
5
1
gregorian
2016
8
1
16
6
online
1
fulltext
fa
تکنیک بهینه سازی نوین بر مبنای ارتعاشات برای شناسایی توزیع ثوابت الاستیک و توان کسر حجمی ورقهای مستطیلی مدرج تابعی
A novel vibration-based optimization technique for identifying elastic constant distribution and volume fraction index in functionally graded rectangular plates
در تحقیق پیش رو، یک روش معکوس جدید جهت تعیین توزیع خواص مکانیکی و توان کسر حجمی صفحات مستطیلی مدرج تابعی ارائه شده است. این روش از نتایج تحلیل ارتعاشی ورقهای مدرج تابعی به همراه یک الگوریتم بهینهسازی فراابتکاری کارآمد جدید تحت عنوان الگوریتم برخورد قطرات که برای اولین بار در این مقاله ارائه شده است، بهره مند میشود. الگوریتم بهینه سازی پیشنهاد شده متکی بر جمعیت اولیه بوده و از رفتار قطرات آب در سطوح مختلف تماس متوالی با سطح یک سیال الهام میگیرد. با استفاده تئوری تغییر شکل برشی مرتبه دوم و اعمال اصل همیلتون، معادلات حرکت استخراج شده و در ادامه فرکانس های طبیعی ورق های مدرج تابعی مورد مطالعه، بدست آمده است. نتایج حاصل به ازای فازهای مختلف مواد مورد بررسی و برای نسبتهای گوناگون طول به ضخامت، بدست آمده و با مقادیر موجود در مقالات مرجع مقایسه شده است. مطالعه مقایسه ای نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از پنج الگوریتم بهینه سازی شناخته شده، تأیید میکند که الگوریتم پیشنهادی برخورد قطرات از کارآیی و عملکرد بهتری در سرعت همگرایی و دقت شناسایی مواد مدرج تابعی برخوردار میباشد.
In this paper, a new inverse method has been presented for identifying the distribution of material properties and volume fraction index of rectangular functionally graded (FG) material plates. This method benefits from vibration analysis of FG plates accompanied by a novel and efficient meta-heuristic optimization algorithm called Drops Contact Optimization (DCO) algorithm, being proposed for the first time in this article. The presented algorithm relies on the initial population and mimics the behavior of water drops in different level of contacting successively with a fluid surface. Through using the second shear deformation theory and applying the Hamilton principle, the motion equations are derived and, subsequently, the natural frequencies of the considered FG plates are obtained. The outcomes relevant to considered different material phases and various length to thickness ratios are achieved and compared with those available in the literature. Making a comparative study of the obtained results with five well-known optimization algorithms confirms that the proposed DCO algorithm produces better performance in convergent speed and accurate characterization of FG materials.
مواد مدرج تابعی (FGM),تحلیل ارتعاشی,روش معکوس,ثوابت الاستیک,الگوریتم بهینه سازی برخورد قطرات
Functionally Graded Materials,Vibration analysis,Inverse method,Elastic constants,Drops Contact Optimization algorithm
245
254
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-181&slc_lang=fa&sid=15
Ahmad
Ghasemi-Ghalebahman
احمد
قاسمی قلعه بهمن
100319475328460062786
100319475328460062786
Yes
Semnan University
استادیار دانشگاه سمنان
Mohammad
Moradi-Golestani
محمد
مرادی گلستانی
100319475328460062785
100319475328460062785
No
Semnan University
دانشگاه سمنان