W pracy zajęto się problemem modelowania, analizy i projektowania optymalnych struktur kompozytów włóknistych obciążonych termicznie tak, aby element konstrukcyjny wykonany z tego materiału spełniał stawiane wymagania w zakresie określonych własności termicznych. Problem ten rozpatrzono z uwagi na orientację oraz kształt osi włókien wypełniających w poszczególnych warstwach materiału kompozytowego oraz kształt przekroju poprzecznego włókien. Do poszukiwania optymalnych rozwiązań opracowano system optymalizacyjny będący połączeniem algorytmów ewolucyjnych i gradientowych rozszerzonych o metodę elementów skończonych analizy układów termicznych oraz analizę wrażliwości. Efektywność opracowanej techniki optymalizacyjnej została zweryfikowana w pracy w postaci numerycznych przykładów obliczeniowych.
EN
The dissertation is devoted to the problem of optimal design of twodimensional structures made of filling fibre composite materials subjected to thermal loading. The problem of optimal design of fibre shape or orientation in the composite so that that the structural element made from this material fulfils the requirements imposed on its thermal properties. A homogeneous orthotropic model of the composite material is introduced for the purposes of structural analysis and optimal design of the most profitable orientation of fibers arrangement for the assumed structural behavior. The hybrid optimisation algorithm, consists of a sequence of evolution and gradient-oriented procedures, is applied during design process and it is supplemented with finite element method of heat transfer analysis.
Omówiono problemy, z jakimi można się spotkać prowadząc badania doświadczalne właściwości mechanicznych kompozytów włóknistych. W badaniach tych przeważnie zadane są obciążenia, przy których dokonywany jest pomiar odkształceń. W kompozytach włóknistych o strukturze niesymetrycznej, prostemu obciążeniu, jak rozciąganiu, ściskaniu lub ścinaniu nie odpowiadają proste deformacje, jak w przypadku materiałów izotropowych, lecz odkształcenia sprzężone. Analizę efektów sprzężenia odkształceń oparto na zależności pomiędzy siłami i momentami płytowymi, a odkształceniami powierzchni środkowej oraz krzywiznami tej powierzchni.
EN
Some problems one can find doing research into mechanical properties of fibrous composites has been discussed in this paper. Strains measurements has predominantly been made under assumption of occurence of a given load. Unlike isotropic materials the fibrous composites having asymmetrical structure don't respond to the simple load (stretching, compression or shearing) causing typical deformations, but most often produce coupled strains. Analysis of coupled strain effects has been based on the dependence of forces and plate moments and central surface strains as well as their curvatures dependence.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.