Optimization of composite structures by the coupled boundary and finite element method

• Autorzy: Górski R.

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja układów kompozytowych za pomocą połączonej metody elementów brzegowych i skończonych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the paper is to present the formulation and application of the coupled boundary and finite element method (BEM/FEM) and the evolutionary algorithm (EA) to optimization of composite structures. Plates reinforced by stiffeners, statically or dynamically loaded and analyzed by the dual reciprocity BEM and the FEM, are considered. The aim of optimization is minimization of stress concentration factor or maximization of stiffness of plates by finding an optimal length and location of stiffeners.

PL

Celem pracy jest przedstawienie sformułowania i zastosowania połączonej metody elementów brzegowych i skończonych (MEB/MES) oraz algorytmu ewolucyjnego (AE) w optymalizacji układów kompozytowych. Rozpatrywane są tarcze wzmacnianie elementami usztywniającymi, obciążone zarówno statycznie, jak i dynamicznie. Celem optymalizacji jest minimalizacja współczynnika spiętrzenia naprężeń lub maksymalizacja sztywności układu, poprzez optymalny dobór długości i położenia elementów usztywniających.

Słowa kluczowe

EN

evalutionary algorithm; composite structures; boundary element method

PL

algorytm ewolucyjny; układ kompozytowy; metoda elementów brzegowych

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 1, nr 32
• Strony: 171--178
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Górski R.

• Department for Strength of Materials and Computational Mechanics, Silesian University of Technology, 44-100 Gliwice, Akademicka 5 tel. [phone],

Bibliografia

• 1. Brebbia C.A. and Dominguez J.: Boundary elements. An introductory course. 2nd ed., CMP and McGraw-Hill, Southampton and New York 1992.
• 2. Chandrupatla T.R. and Belegundu A.D.: Introduction to finite elements in engineering. Prentice-Hall, Inc., New Jersey 1991.
• 3. Coda H.B., Venturini W.S. and Aliabadi M.H.: A simple coupling of 2D BEM and FEM bar model applied to mass matrix elastodynamic analysis. Boundary Elements XIX (Marchetti M., Brebbia C.A., Aliabadi M.H. eds), CMP, Southampton, UK, Boston, USA 1997, p. 137-146.
• 4. Dominguez J.: Boundary elements in dynamics. CMP, Southampton 1993.
• 5. Górski R. and Fedeliński P.: Optimization of stiffened plates by the coupled BEM/FEM and the evolutionary algorithm. In Proceedings of the 6th World Congress on Computational Mechanics in conjunction with the 2nd Asian-Pacific Congress on ComputatioSpringer-Verlag (Yao Z.H., Yuan M.W., Zhong W.X. eds), 2004, p. 448 (CD-ROM Proceedings - 7 pages).
• 6. Górski R. and Fedeliński P.: Evolutionary shape optimization of reinforced plates. Methods of Artificial Intelligence (Burczyński T., Cholewa W., Moczulski W. eds), Gliwice 2004, p. 69-70.
• 7. Górski R. and Fedeliński P.: Evolutionary shape optimization of plates with reinforcements. In the Proceedings of the Third MIT Conference on Computational Fluid and Solid Mechanics, Cambridge, USA, Elsevier Ltd. UK (ed Bathe K.J.), 2005, p. 239-242.
• 8. Górski R. and Fedeliński P.: Optimal reinforcement of dynamically loaded plates. 16th International Conference on Computer Methods in Mechanics CMM-2005, CD-ROM Proceedings, Częstochowa 2005, 4 pages.
• 9. Górski R.: Dynamic analysis and optimization of composite materials by the boundary element method. PhD Thesis, Supervisor: Prof. P. Fedeliński, Gliwice 2005.
• 10. Górski R. and Fedeliński P.: Evolutionary optimal reinforcement of a weakened plate. Methods of Artificial Intelligence (Burczyński T., Cholewa W., Moczulski W. eds), Gliwice 2005, p. 55-56 (CD-ROM Proceedings – 4 pages).
• 11. Michalewicz Z.: Genetic algorithms + data structures = evolution programs. Springer-Verlag, Berlin 1996.
• 12. Salgado N.K.: Boundary element method for damage tolerance design of aircraft structures. Topics in Engineering, Computational Mechanics Publications, Southampton- Boston, Vol. 33, 1998.
• 13. Salgado N.K. and Aliabadi M.H.: The application of the dual boundary element method to the analysis of cracked stiffened panels. Engineering Fracture Mechanics, Vol. 54, No. 1, 1996, p. 91-105.