مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بهینه سازی پانل ساندویچی براساس قیود تسلیم و کمانش با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری

نویسندگان
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان
چکیده
پانل های ساندویچی به دلیل ساختار منحصر به فرد، دارای نسبت استحکام به وزن بالا می باشند. متغیرهایی که برای طراحی پانل های ساندویچی تعریف شده اند، باید به نحوی تعیین شوند که در عین فراهم آوردن استحکام لازم، کمترین وزن را نیز داشته باشند. در این مقاله از الگوریتم رقابت استعماری (ICA) برای بهینه سازی وزن پانل ساندویچی هسته منشوری با رعایت قیدهای تسلیم و کمانش استفاده شده است. الگوریتم رقابت استعماری الهام گرفته از رقابت های استعماری می باشد و بر دو رکن اصلی سیاست جذب و رقابت استعماری استوار است. جهت کمینه نموده وزن پانل، تعداد آرایه ها، ضخامت هسته و رویه و ارتفاع پانل به عنوان متغیرهای طراحی در نظر گرفته شده اند. نتایج نشان داد که با افزایش بارگذاری برای تعداد آرایه معین، ضخامت هسته و رویه و ارتفاع کلی پانل افزایش می یابد و با افزایش تعداد آرایه ها برای یک بارگذاری معین، ضخامت هسته و رویه کاهش و ارتفاع کلی افزایش یافته و وزن پانل کاهش می یابد. پانل با هسته لوزی شکل دارای بالاترین کارائی سازه ای می باشد. مقایسه نتایج نشان داد که الگوریتم رقابت های استعماری به دلیل استفاده مستقیم از مقادیر تابع و عدم نیاز به مشتق در مسائلی که نیاز به بهینه سازی کلی باشد بسیار مفید و قابل رقابت با سایر الگوریتم های ابتکاری است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Sandwich panel optimization based on yielding and buckling criteria by using imperialist competitive algorithm

نویسنده English

Hossein Hemmatian
چکیده English

Sandwich panels have high strength to weight ratio because of their special structure. The variables which are defined for designing sandwich panels should be determined with applying necessary strength and lowest weight. In this paper, the imperialist competitive algorithm (ICA) has been used for minimizing the weight of a sandwich panel with prismatic core based on yielding and buckling criteria. ICA is inspired of imperialist competitions and it is based on two special criteria as recruitment policy and stable imperialist competition. Arrays numbers, core and surface thickness and panel height are assumed as design variables for decreasing panel weight. The results were shown that core and surface thickness and the total height of panel has been increased by increasing loading for given number of arrays. Also the core and surface thickness has been decreased and the total height have been increased by increasing array number for a determined loading and so panel weight has been decreased. A panel with diamond core has highest structure efficiency. It was shown that ICA is useful and competitive than the other heuristic algorithms because of direct using of function values in some problems which was required to the total optimization.

کلیدواژه‌ها English

Prismatic core sandwich panel
Lowest weight
Yielding criteria
Buckling criteria
Imperialist Competitive Algorithm