Sensivity and design of fiber layout in composites

• Autorzy: Dems K.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

For a linear structure reiforced with elastic fibers, the first variation of an arbitrary behavioral functional corresponding to variation of shape or orientation of fibers is derived by using the direct approach to sensivity analysis. The relevant optimality conditions for optimal design and identification problems are then derived. Both the static and dynamic loading cases are considered. Some simple examples illustrate the applicability of the presented approach.

PL

Wrażliwość i projektowanie ułożenia włókien w kompozycie. W pracy rozpatrzono pierwszą wariację dowolnego funkcjonału związaną z wariacją kształtu lub orientacji wzmacniających włókien w płaskiej liniowo-sprężystej tarczy. Wrażliwości rozpatrywanego funkcjonału wyznaczono wykorzystując metodę bezpośrednią analizy wrażliwości. Następnie sformułowano typowy problem optymalnego projektowania oraz problem identyfikacyjny i wyznaczono odpowiednie warunki optymalności. Rozpatrzono zarówno przypadek obciążeń statycznych, jak i dynamicznych.

Słowa kluczowe

EN

sensitivity analysis; composites; fiber layout; optimization

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 38 nr 4
• Strony: 807--818
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Dems K.

• Department of Technical Mechanics, Łódź Technical University

Bibliografia

• 1. BOJCZUK D., 1992, Optimization of Fiber Orientation in Composites - Optimally Conditions for Selected Problems, IUTAM Symposium on Optimal Design with Advanced Materials, Lyngby, Denmark.
• 2. DEMS K., 1996, Sensitivity Analysis and Optimal Design for Fiber Reinforced Composite Disks, Struct. Optimization, 11, 178-186.
• 3. DEMS K., 2000, Sensitivity and Optimal Design of Fibers Shape in Composite Disk under Dynamic Load, Fibers and Textiles in Eastern Europe, January/March, 52-56.
• 4. DEMS K., MRÓZ Z., 1983, Variational Approach by Means of Adjoint Systems to Structural Optimization and Sensitivity Analysis, Part I, Int. J. Solids Struct, 19, 677-692.
• 5. JONES R.M., 1975, Mechanics of Composite Materials, New York, McGraw-Hill.
• 6. MATHEUS H.C., MOTA SOAR.ES C.M., MOTA SOARES C.A., 1991, Sensitivity Analysis and Optimal Design of Thin Laminated Composite Structures, Procc. Course on CA OD of Structures, Trento.
• 7. MRÓZ Z., DEMS K., 1992, Discrete and Continuous Reinforcement of Materials, in Optimal Design with Advanced Materials, Edit. P. Pedersen, 383-406, Elsevier, Amsterdam.
• 8. OLHOFF N., THOMSEN J., 1990, Optimization of Fiber Orientation and Concentration in Composites, Procc. CEEC Course on Design and Analysis of Structures Made of Composite Materials, Milano, Italy.
• 9. THOMSEN J., 1991, Optimization of Composite Discs, Struct. Optimization, 3, 89-98.