بهینه‌سازی فرکانس پایه پوسته‌های استوانه‌ای کامپوزیتی تقویت‌شده محتوی مایع
محورهای موضوعی : انتقال ارتعاشات
جعفر اسکندری‌جم
1
(دانشگاه صنعتی مالک‌اشتر، مرکز کامپوزیت، تهران)
محمد علی نیکجو
2
(دانشگاه صنعتی مالک‌اشتر، مرکز کامپوزیت، تهران)
کلید واژه: تقویت‌کننده, رینگ, استرینگر, الگوریتم ژنتیک,
چکیده مقاله :
در این مقاله ارتعاشات آزاد پوسته استوانه‌ای کامپوزیتی تقویت شده محتوی مایع مورد بررسی قرار گرفته است. پوسته مذکور از کامپوزیت چند لایه تشکیل شده است و تقویت کننده‌ها شامل رینگها و استرینگر‌ها می باشد. برای پوسته و تقویت کننده‌ها از تئوری برشی مرتبه اول استفاده شده است و رینگها و استرینگر‌ها بصورت عناصر مجزا وارد روابط شده‌اند. برای حل، از روش ریلی ریتزاستفاده شده است. برای حل، روابط انرژی پتانسیل و جنبشی مربوط به پوسته و تک تک تقویت کننده‌ها به همراه انرژی جنبشی سیال بدست آمده و در تابع پتانسیل انرژی قرار می‌گیرند. تمامی تقویت‌کننده‌ها دارای مقطع مستطیلی هستند. سیال ایده‌آل فرض شده و از اثر موجهای سطحی سیال صرف نظر شده است. در نهایت برای رسیدن به بهترین و بالاترین فرکانس‌های طبیعی پایه، با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه‌سازی انجام شده است. با استفاده از الگوریتم ژنتیک مناسب‌ترین زوایای الیاف کامپوزیت لایه‌ای، برای رسیدن به حداکثر فرکانس طبیعی بدست آمد. همچنین بهترین نسبت ارتفاع به عرض برای استرینگر نیز بدست آمده و در آخر تعداد رینگها و استرینگر‌ها و همچنین شکل مقطع آنها به نحوی که فرکانس پایه ماکزیمم شود بدست آمده است.
The free vibration of cylindrical composite shell with internal liquid is studied in this paper. The shell composed of several layers and stiffeners which are rings and stringers. The first order shear theory was used for shell and stiffeners. Stiffeners were used in equations as discrete elements. The Raily-Ritz method was used for solving the problem. This method is based on minimum potential energy principle. The potential and kinetic energy of shell and each stiffeners and kinetic energy of liquid are subsituted in the functional of energy. The section shape of each stiffener is rectangle. The liquid is ideal and sloshing was neglected. For caching the best and the biggest natural base frequencies, shell and stiffeners were optimized by genetic algorithm. With use of genetic algorithm the best fiber angles of each layer of composite were obtained to reach the maximum base frequency, also best ratio of height to width was obtained and in last the number of rings and stringers and theirs height to width ratio were obtained to reach the optimized stiffened shell with highest base frequency.