توضیحات
عنوان فارسی: طراحی ارتعاشی صفحات کامپوزیت فیبری ورقهای با ناهمسانگردی محلی ناشی از فیبرهای کوتاه و فیبرهای منحنی
عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:
Vibration design of laminated fibrous composite plates with local anisotropy induced by short fibers and curvilinear fibers
طراحی ارتعاشی صفحات کامپوزیت فیبری ورقهای با ناهمسانگردی محلی ناشی از فیبرهای کوتاه و فیبرهای منحنی
چکیده
در این مقاله، یک روش طراحی بهینه برای انواع جدید صفحات کامپوزیتی تقویت شده با فیبر با ساختار ناهمسانگردی محلی، مورد بررسی قرار میگیرد. یک برنامه المان محدود برای تحلیل ارتعاش چنین صفحات ناهمسانگرد محلی توسعه یافته و فرکانس پایه بعنوان تابع هدفی که باید حداکثر شود، در نظر گرفته شده است. ابتدا، برای نشان دادن کارایی ناهمسانگردی محلی، توزیعهای بهینه فیبرهای کوتاه بدون محدودیتهای مستقیم، با استفاده از یک الگوریتم ژنتیک (GA)[1] ساده محاسبه شده و رویکرد بهینهسازی لایه (LO)[2] برای کاهش زمان محاسباتی در محاسبه المان محدود، مورد استفاده قرار گرفته است. سپس، آرایشات بهینه فیبرهای منحنی پیوسته تحت محدودیتهای مداوم (که در آن جهتهای فیبر بعنوان تصاویر خطوط تراز یک سطح چند جملهای مربعی در نظر گرفته میشوند) حاصل شدهاند. نتایج عددی نشان میدهند که ناهمسانگردی محلی بطور موفقیت آمیزی ویژگی فرکانسی را بهبود میدهد و جهتهای بهینه فیبرهای کوتاه، جهتگیریهای فیزیکی قابل قبولی را نشان میدهند. همچنین، صفحاتی که بصورت بهینه با فیبرهای پیوسته شکل گرفتهاند، فرکانسهای پایه بالاتری نسبت به صفحات مرسوم با فیبرهای موازی، حاصل میکنند.
کلمات کلیدی: ناهمسانگردی محلی، الگوریتم ژنتیک، کامپوزیت تقویت شده با فیبر، فیبر کوتاه، فیبر منحنی، فرکانس طبیعی
1- مقدمه
در این مقاله، بر روی ساختارهای ناهمسانگرد محلی که اغلب بعنوان قسمتهایی از ترکیبات طبیعی یافت میشوند، تمرکز شده است. برای مثال، استخوان لگن انسان شامل کلسیوم فسفاتهای غیرآلی و فیبرهای کلاژن آلی است. ترکیب غیرآلی در استحکام و سفتی مشارکت دارد، درحالیکه فیبرهای آلی باعث سختی میشوند. فیبرهای آلی دارای شکل منحنی هستند که احتمالا شکل بهینه برای تحمل نیروهای خارجی است. به عبارت دیگر، ترکیبهای طبیعی، خواص ناهمسانگردی محلی دارند که بطور بهینه در سراسر ترکیب وجود دارند تا کارایی بیشتری نسبت به مواد ناهمسانگرد ساده فراهم کنند. میتوان فرض کرد که اگر ناهمسانگردی محلی در طراحی ساختاری بکار گرفته شود، به احتمال زیاد ساختارهای مهندسی کاراتری طراحی خواهند شد.
برای تحقق ناهمسانگردی محلی با فیبرهای منحنی، کامپوزیتهای تقویت شده با فیبر بسیار مناسب هستند، بخصوص با روشی نوآورانه که اخیرا برای تولید کامپوزیتهای با فیبرهای منحنی، توسعه یافته است. این روش بعنوان فناوری جابجایی خودکار شناخته میشود و ویژگیهای دو روش مرسوم (یعنی توانایی جابجایی تفاضلی در پیچهی فیبر و قابلیتهای برش مجدد و متراکمسازی لایهبندی خودکار نوار فیبر) را ترکیب میکند. راس ماشین دارای درجه آزادی زیادی برای حرکت محوری است و جهت جابجایی میتواند بطور پیوسته تغییر کند. در فرآیند جابجایی فیبر، نمونههای فیبری تحت تنش کنترل شده قرار گرفته و توسط دستگاه فشردهسازی غلطکی حرارتی بر روی سطح، فشرده میشود.
خواص مکانیکی صفحات کامپوزیت تقویت شده با فیبرهای منحنی، بشدت به شکل فیبر وابسته است و چنین صفحات کامپوزیتی، ناهمسانگردی و سختی یکپارچهای را از خود نشان نمیدهند. بعنوان مقایسه با صفحات ناهمسانگرد همگن با فیبرهای موازی، این پتانسیل وجود دارد که صفحات کامپوزیت فیبری خاص با استفاده از تجهیزات جابجایی خودکار و فیبرهای منحنی، طراحی شوند.
توجه:
- برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
- لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.
به منظور سفارش ترجمه تخصصی مقالات خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.
سفارش ترجمه مقاله
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.