Optimum weight design of multilayered fiber composite plates with discrete ply angles and uncertainty in ply thicknesses
Artykuł w czasopiśmie
MNiSW
8
Lista B
| Status: | |
| Warianty tytułu: |
Optymalizacja wielowarstwowych płyt kompozytowych z włóknami ukierunkowanymi dyskretnie i niedokładnościami grubości lamin
|
| Autorzy: | Latalski Jarosław |
| Rok wydania: | 2014 |
| Wersja dokumentu: | Drukowana | Elektroniczna |
| Język: | angielski |
| Numer czasopisma: | 4 |
| Strony: | 183 - 188 |
| Bazy: | BazTech |
| Efekt badań statutowych | NIE |
| Materiał konferencyjny: | NIE |
| Publikacja OA: | TAK |
| Licencja: | |
| Sposób udostępnienia: | Witryna wydawcy |
| Wersja tekstu: | Ostateczna wersja opublikowana |
| Czas opublikowania: | W momencie opublikowania |
| Abstrakty: | polski | angielski |
| Przedstawiono zagadnienie optymalizacji wielowarstwowych płyt kompozytowych z włóknami ukierunkowanymi dyskretnie z uwzględnieniem występowania tolerancji grubości poszczególnych lamin. Rozważane tolerancje zostały zdefiniowane jako maksymalne dopuszczalne odchylenia rzeczywistej grubości każdej z warstw od jej wartości nominalnej. W zaproponowanym podejściu do zagadnienia rozwiązanie optymalne uzyskano poprzez zmniejszenie zmiennej stanu zadania o wartość iloczynu przyjętych arbitralnie tolerancji i odpowiednich wrażliwości tej zmiennej stanu. Metodę rozwiązania zilustrowano przykładami ściskania jedno- i dwuosiowego płyty prostokątnej, swobodnie podpartej czterostronnie. Jako kryterium optymalizacji przyjęto minimum ciężaru (grubości) płyty. Zapisano rekurencyjne zależności na wrażliwość siły krytycznej względem grubości poszczególnych warstw laminatu. Następnie, na podstawie tych zależności, wyznaczono zmodyfikowaną wartość siły krytycznej obciążenia. Szczegółowo omówiono wpływ badanych tolerancji na układ i kolejność warstw w laminacie wielowarstwowym. Uzyskane wyniki w pełni potwierdzają zasadność stosowania optymalizacji odpornościowej jako metody projektowania gwarantującej lepsze (bezpieczniejsze) rozwiązania niż standardowe ujęcie nominalne zagadnienia. | |
| The presented paper discusses the minimum weight design of multilayered fiber composite plates with tolerances in individual ply thicknesses. These tolerances are given by the maximum acceptable deviation of every individual ply thickness from its nominal value. The robustness of the design is achieved by diminishing the design state variable (buckling load factor) by the product of arbitrary assumed tolerances and appropriate sensitivities. The proposed approach is illustrated with examples of a simply supported rectangular laminated plate design under uni- and bi-axial compression. The minimum weight identified by the total number of layers is found to assure plate stability. For the discussed analysis, buckling load sensitivity formulas with respect to ply thicknesses are given. Based on these relations, the impact of the discussed variations on the optimal laminate stacking sequence and buckling mode shape is studied in detail. The achieved results emphasize the importance of robust design opposed to merely nominal approaches. |
