بهينه سازي چيدمان چندلايه هاي كامپوزيتي با استفاده از روش سطح پاسخ و الگوريتم ژنتيك به منظور افزايش حد تحمل بار كمانش

Optimization of Stacking Sequence for Buckling Load Using the Response Surface Method and Genetic Algoritms in Laminated Composite Materials

در اين تحقيق بهينه‌سازي چيدمان چندلايه‌هاي كامپوزيتي با استفاده از روش الگوريتم ژنتيك و سطح پاسخ براي افزايش حد تحمل بار كمانش مورد مطالعه قرار گرفته است. براي يافتن تابع كمانش پوسته استوانه‌‌‌اي كامپوزيتي به روش سطح پاسخ، ابتدا چندين تحليل به روش اجزاي محدود انجام شده و سپس به روش محاسباتي حداقل مربعات، دو تابع چند‌‌‌جمله‌اي يكي درجه يك و ديگري درجه دو به‌دست آمده است. آنگاه تغيير در حد تحمل كمانش با تغيير در چيدمان لايه‌هاي كامپوزيت صورت گرفته و فرايند بهينه سازي بار كمانش به كمك الگوريتم ژنتيك براي مدل استوانه‌اي انجام شده است. پس از بهينه سازي به كمك الگوريتم ژنتيك، بار كمانش چيدمان بهينه با استفاده از نرم افزار مطلب به‌دست آمده است. هم چنين براي ارزيابي روش به‌كار رفته در اين تحقيق، بار كمانش براي يك چهاروجهي كامپوزيتي با روش ارايه شده در اين تحقيق به‌دست آمده و با نتايج تحليلي ديگر پژوهشگران مقايسه شده و نشان داده شده است كه از دقت خوبي برخوردار است.

In this research, layup sequence of composite laminates was optimized by using the response surface method and Genetic Algorithms (GA) in order to increase their buckling capacity. In order to define the buckling function of composite cylinder by using response surface method, several finite element models were run, and by using least square method, two functions, namely, first and second order polynomial functions were obtained. A genetic algorithm was employed to optimize buckling capacity of the composite cylinder by changing layup sequence of the laminates. Finally, after optimization by GA, MATLAB software was employed to obtain buckling capacity of the optimum layup. In addition, in order to confirm the accuracy of the developed optimization method in this research, buckling capacity of a rectangular composite plate was obtained by the present method and was compared with the results of the other researchers.