Optimization of sandwich structures having FRP faces

• Autorzy: Muc A. , Zuchara P.

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja konstrukcji przekładkowych licowanych tworzywem wzmocnionym włóknem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper establishes an approach for analyzing the effect of shear deformations in sandwich plates and panels having fibre reinforced plastic faces using a formulation based on the Hamilton principle. Six variants of different governing relations have been proposed both for the laminatewise theories as well as the layerwise theories. Those equations have been applied in the optimization problems. The maximization of buckling loads with respect to laminate configurations is the objective function in the analysis of axially compressed plates or cylindrical panels. Design variables are treated herein as discrete ones. Various numerical examples demonstrate the effects of the used plate/shell theories on optimization solution and the effectiveness of the used genetic algorithms in discussed optimization problems.

PL

W pracy omówiona jest analiza efektów poprzecznego ścinania w konstrukcjach przekładkowych. Rozważania dotyczą płyt i powłok warstwowych o okładzinach kompozytowych, z wykorzystaniem zasady Hamiltona. Zaproponowano sześć teorii kinematycznych w podejściu globalnym i lokalnym. Do prób optymalizacji zastosowano związki kinematyczne. W ściskanych osiowo płytach i powłokach cylindrycznych funkcją celu jest maksymalna siła wyboczenia, gdzie zmiennymi optymalizacji są kierunki i ułożenia włókien. Zmienne optymalizacyjne traktowane są jako zmienne dyskretne. Zaprezentowano również przykłady numeryczne rozwiązań optymalnych badanych płyt i powłok oraz wykorzystano algorytmy genetyczne w problemie optymalizacji.

Słowa kluczowe

PL

optymalizacja; konstrukcja przekładkowa; ścinanie poprzeczne; teoria kinematyczna

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 1999
• Tom: Vol. 45, nr 2
• Strony: 289--304
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., il.

Twórcy

autor

Muc A.

• Cracow University of Technology, Institute of Mechanics and Machine Design

autor

Zuchara P.

• Cracow University of Technology, Institute of Mechanics and Machine Design

Bibliografia

• 1. S.A. AMBARTSUMYAN, Theory of anisotropic plates, Technomic, Stanford, CT 1970.
• 2. K.M. RAO, Buckling analysis of FRP faced anisotropic sandwich plates, AIAA J., 23, 1247-1253, 1985.
• 3. C.W. BERT, Shear deformation and sandwich configuration, [in:] Buckling and Postbuckling of Composite Plates, G.J. TURVEY, I.H. MARSHALL [Eds.], Chapman and Hall, London, pp. 157-189, 1995.
• 4. K.A. NOOR, W. SCOTT BURTON, C.W. BERT, Computational models for sandwich panels and shells, Appl. Mech. Rev., 49, 115-199, 1996.
• 5. J.R. VINSON, The behaviour of shells composed of isotropic and composite materials, Kluwer Academic Publ., Dordrecht 1993.
• 6. R.T. HAFTKA, Z. GÜRDAL, Elements of structural optimization, Kluwer Academic Publ., Dordrecht 1992.
• 7. A. MUC, Computational models and variational formulations for laminated composite structures, Proc. ICCM/9, A. MIRAVETE [Ed.], Woodhead Publ. Ltd., vol. III, pp. 86-94, 1993.
• 8. A. MUC, Transverse shear effects in buckling analysis of laminated shells, Int. J. Engng. Analysis & Design, 2, 179-196, 1995.
• 9. A. MUC, P. SAJ, Transverse shear effects in discrete optimization of laminated compressed plates under buckling and FPF constraints, Proc. ICCM/11, 1, 331-341, 1997.
• 10. A. MUC, Transverse shear effects in discrete optimization of laminated compressed cylindrical shells, Composite Structures, 38, 211-222, 1997.
• 11. A. MUC, P. ZUCHARA, Sandwich plates - free vibrations and damping analysis, Mech. of Comp. Mater., 1-12, 1998.