Optimal Design of Reinforcing Fibres in Multilayer Composites using Genetic Algorithms

• Autorzy: Wiśniewski J.

Warianty tytułu

PL

Projektowanie optymalnego ułożenia włókien w wielowarstwowych kompozytach przy wykorzystaniu algorytmów genetycznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The present paper is devoted to the problem of optimally design reinforcing fibres in a composite so that the material satisfies requirements over a range of mechanical properties. A method based on the genetic algorithm has been used in the optimisation process. A mathematical model of the fibre-reinforced multilayer composite and the conditions for optimal design of fibre shape and orientation are set forth in this paper. A description of the simple genetic algorithm applied to the optimisation of a composite structure is also presented. The problem considered in the paper is illustrated by a simple example.

PL

Praca dotyczy problemu optymalnego projektowania ułożenia włókien w materiale kompozytowym, spełniającym stawiane wymagania w zakresie określonych właściwości wytrzymałościowych. Dla rozwiązania problemu zastosowano nowoczesną technikę optymalizacji opartą na algorytmie genetycznym. W pracy zdefiniowano model zastępczy wielowarstwowego kompozytu wzmocnionego włóknami i warunki dla optymalnego kształtowania wzmocnień w materiale kompozytowym. Przedstawiono również algorytm genetyczny stosowany w procesie optymalizacji struktury kompozytu. Prowadzone rozważania zilustrowano przykładem.

Słowa kluczowe

EN

optimisation process; genetic algorithm; fibre-reinforced multilayer composite; mathematical model; fibre shape and orientation; stiffness of structure

PL

proces optymalizacji; algorytm genetyczny; wielowarstwowy kompozyt wzmocniony włóknem; model matematyczny; kształt i orientacja włókien; sztywność konstrukcji

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 12, no. 3 (47)
• Strony: 58--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Wiśniewski J.

• Technical University of Łódź, Department of Technical Mechanics, ul. Żeromskiego 116, 90-543 Łódź, Poland

Bibliografia

• 1.Rasmussen S.H., ‘Optimization of fiber reinforced structures’, DCAMM Report S12, 1979.
• 2.Olhoff N., Thomsen J., ‘Optimization of fiber orientation and concentration in composites’, Proc. CEEC Course on Design and Analysis of Structures Made of Composite Materials, Milano, 1990.
• 3.Matheus H.C., Mota Soares C.M., ‘Sensitivity analysis and optimal design of thin laminated composite structures’, Proc. Course on CAOD of Structures, 1991.
• 4.Ladrini S.G., Rovati M., ‘Optimal design for 2D-structures made of composite materials’, ASME J. Eng. Mat. & Tech., 1991.
• 5.Bojczuk D., ‘Optimization of fiber orientation in composites - optimality conditions for selected problems’ Symposium on Optimal Design with Advanced Materials, Lyngby, Denmark, 1992.
• 6.Dems K., ‘Sensitivity analysis and optimal design for fiber reinforced composite disks’ Structural Optimization 11, 1996.
• 7.Jones R.M., ‘Mechanics of composite materials’ Scripta Book Company, 1975.
• 8.Timoshenko S., Goodier J.N., ‘Teoria sprężystości’ Arkady, 1962 (in Polish).
• 9.Goldberg D.E., ‘Algorytmy genetyczne i ich zastosowanie’ WNT, 1995 (in Polish).
• 10.Michalewicz Z., ‘Algorytmy genetyczne + struktury danych = programy ewolucyjne’ WNT, 1996 (in Polish).
• 11. Chandrupatla T.R., Belegundu A.D., ‘Introduction to finite elements in engineering’ Prentice Hall, 1991.