Optimization of composite structure shape with boundary element method approach

• Autorzy: Konderla P.

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja kształtu kompozytowej konstrukcji w ujęciu metody elementów brzegowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Composite structures consisting of thin reinforced laminas, modelled as orthotropic bodies, are con-sidered. The problem of the optimal shape is examined within the scope of sensitivity and optimization theories, particular consideration being given to shape sensitivity and optimal shape design. The boundary element method (BEM) approach has been formulated and implemented in the computer code, which al-lows the problem to be solved numerically. The design of the optimal shape for the specimen which was used to test the composite material under biaxial stress conditions is presented as a numerical example.

PL

Przedmiotem analizy była kompozytowa konstrukcja złożona z cienkich warstewek zbrojo-nych włóknami węglowymi. Badano problem optymalnego kształtowania konstrukcji kompo-zytowej w ujęciu teorii wrażliwości i optymalizacji. Opracowano algorytm numerycznego rozwiązania zadania z wykorzystaniem metody elementów brzegowych. Jako przykład zasto-sowania tego algorytmu wyznaczono optymalny kształt próbki materiału kompozytowego przeznaczonej do dwuosiowych badań wytrzymałościowych. Obliczenia numeryczne wyko-nano, korzystając z autorskiego programu komputerowego.

Słowa kluczowe

EN

optimization; sensitivity; composite material; boundary element method; orthotropic body

PL

konstrukcja kompozytowa; metoda elementów brzegowych

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 5, no 3
• Strony: 83--94
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz.,rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Konderla P.

• Wrocław University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] Burczyński T.: Metoda elementów brzegowych w mechanice, Wyd. Nauk.-Tech., Warszawa, 1995.
• [2] Dems K., Mróz Z.: Variational approach by means of adjoint systems to structural optimization and sensitivity analysis-II. Structure shape variation, Int. J. Solid Structures, 1984, Vol. 20, No. 6, pp. 527–552.
• [3] Konderla P., Sacharuk Z.: Optimization specimen geometry for biaxially loaded orthotropic materials, [in:] Aktualne problemy naukowo-badawcze budownictwa, XXXV Konf. Nauk. KILiW PAN, Kom. Nauki PZITB, Krynica, 20–27.09.1989. Referaty. T. 1. Teoria konstrukcji, Wrocław, 1989, pp. 83–88.
• [4] Tennyson R., Wharram G.: Evaluation of the Tensor Polynomial Failure Criterion for Composite Materials, NASA Constructor Rep. 172547, 1985.
• [5] Banerjee P.K., Butterfield R.: Boundary Element Methods in Engineering Science, McGraw-Hill Company, London, 1981.
• [6] Tomlin G.R., Butterfield R.: Elastic analysis of zoned orthotropic continua, J. Eng. Mech. Division, 1974, 3, pp. 221–234.
• [7] Lekhnitskii S.G.: Theory of Elasticity of an Anisotropic Elastic Body, Koldes-Days, San Francisco, 1963.
• [8] Haug E.J., Choi K.K., Komkov V.: Design Sensitivity Analysis of Structural Systems, Academic Press Inc., New York, 1986.
• [9] Jones R.M.: Mechanics of Composite Materials, McGraw-Hill Book Company, New York, 1975.