Multicriteria optimization of sandwich cylindrical panels under axial compressive loads

• Autorzy: Kasperska R. , Ostwald M.

Warianty tytułu

PL

Wielokryterialna optymalizacja trójwarstwowej paneli walcowej przy osiowym ściskaniu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this paper is to present the bicriteria optimization model of a sandwich cylindrical panel under axial compression. The objective functions are the weight and panel deformability. The deformability is defined as the panel bending rigidity reciprocal, and it represents some qualitative measure of the panel deflections. the design variables are the thicknesses of the layers. The constrains include a stability condition, stress conditions, the validation of theoretical models, and finally, technological and constructional requirements. The problem was solved with the help of Pareto's concept of optimality, with continuous and discrete sets of the design variables. Results of numerical calculations are presented in the form of tables and diagrams. A comparison of the optimal parameters for the unilayer and the sandwich panels is presented.

PL

W pracy sformułowano model dwukryterialnej optymalizacji cienkościennej trójwarstwowej paneli walcowej obciążonej osiowymi siłami ściskającymi. Kryteriami optymalizacyjnymi są masa paneli i jej podatność na odkształcenia. Podatność paneli, zdefiniowana jako odwrotność sztywności na zginanie, jest jakościową miarą odkszałcalności konstrukcji. Zmiennymi decyzyjnymi są grubości warstw paneli. Warunkami ograniczającymi są warunek stateczności, warunki wytrzymałościowe, warunek ważności stosowanych modeli teoretycznych oraz warunki technologiczno-konstrukcyjne. Zadanie rozwiązano w oparciu o koncepcję optimum Pareto, uwzględniając dyskretne i ciągłe zbiory zmiennych decyzyjnych. Wyniki obliczeń numerycznych przedstawione są w postaci tabel i wykresów. Porównano optymalne parametry paneli jedno- i trójwarstwowych.

Słowa kluczowe

EN

multicriteria optimization; sandwich shell; Pareto optimum

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 40 nr 2
• Strony: 371--388
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Kasperska R.

• Institute of Fundamentals of Technology, University of Zielona Góra

autor

Ostwald M.

• Institute of Applied Mechanics, Poznań University of Technology

Bibliografia

• 1. BUSHNELL D., 1987, PANDA-2 - program for minimum weight design of stiffened, composite, locally buckled panels, Computers and Structures, 4, 469-605
• 2. KASPERSKA R., OSTWALD M., 1998, Multicriterion optimization of sandwich plates with corrugated core, Proceedings of the International Colloquium on Lightweight Structures in Civil Engineering, Warsaw, 350-353
• 3. KASPERSKA R., OSTWALD M., 2000a, Bicriteria optimization model of three-layer thin-walled cylindrical panel, Proceedings of IXth Symposium on Stability of Structures, Zakopane, 93-100 (in Polish)
• 4. KASPERSKA R., OSTWALD M., 2000b, Multicriteria optimization of sandwich cylindrical panels under combined loads, Proceedings ofthe XVIIIth Conference on Polioptimization and CAD, Proceedings of Mechanical Faculty of Technical University in Koszalin, Koszalin, 27, 85-97 (in Polish)
• 5. OSTWALD M., 1990, Optimum design of sandwich cylindrical shells under combined loads, Computers and Structures, 37, 3, 247-257
• 6. OSTWALD M., 1993, Optimal design of sandwich structures, Rozprawy 290 (Ph.D.Thesis), Poznań University of Technology, Poznań (in Polish)
• 7. OSTWALD M., 1996, Multicriteria optimization of cylindrical sandwich shells under combined loads, Structural Optimization, 12, 2/3, 159-166
• 8. OSTWALD M., 1997, Multicriterion optimization of sandwich plates, Proceedings of the Second World Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization, Zakopane, Poland, 699-704
• 9. OSTWALD M., SEKULSKI Z., 1989, Selection of optimal layers thicknesses of sandwich cylindrical panel under axial compression, Proceedings of Department of Applied Mechanics, Silesian Technical University, Gliwice, 91, 223-228
• 10. OSYCZKA A., 1992, Computer Aided Multicriterion Optimization System (CA-MOS), International Software Publishers, Cracow
• 11. SEKULSKI Z., 1984, Non-linear problem of stability state of sandwich cylindrical panel under combined loads, Archives of Machine Construction, 31, 1-2