بهینه سازی چند هدفه ی مواد ساندویچی با هسته ای از مواد هدفمند (fgm)

در سالیان اخیر با توجه به گسترش دامنه ی کاربرد مواد هدفمند تحلیل سازه های هدفمند تحت شرایط مکانیکی مورد توجه پژوهش گران قرار گرفته است. در زمینه ی بهینه سازی مواد هدفمند تلاش های کم تری در مقایسه با تحلیل و حل مسایل مربوط به این مواد انجام شده است که اکثر پژوهش های انجام شده تحت شرایط ترمومکانیکال صورت گرفته است. علاوه بر این، عملکرد مواد با خاصیت تابعی نه تنها تابع خواص فازهای تشکیل دهنده و مقدار آن ها است بلکه وابسته به توانایی طراح در طراحی شکل بهینه ی تغییرات تدریجی (شکل تابعی) کسر حجمی فازهای ماده ی هدفمند می باشد. با توجه به مطالب گفته شده به نظر می رسد پژوهش های انجام شده در زمینه ی بهینه سازی مواد هدفمند کم بوده و گسترش دادن آن الزامی و مفید می باشد. در این پایان نامه تحلیل و بهینه سازی یک صفحه ی ساندویچی با هسته ی هدفمند تحت شرایط تکیه گاهی ساده مورد بررسی قرار می گیرد. تغییرات کسر حجمی فازهای ماده هدفمند با استفاده از تعریف تعداد محدودی نقاط کنترل و درون یابی مرتبه سوم بین نقاط کنترل مدل خواهد شد. این تغییرات در راستای ضخامت خواهد بود. تخمین خواص موثر ماده بر اساس قانون خطی مخلوط ها انجام خواهد شد. بررسی رفتار صفحه و محاسبه ی میدان تنش به وسیله ی تئوری مرتبه سوم رِدی برای مواد کامپوزیتی (tsdt) انجام خواهد شد. برای حل معادلات صفحه از روش حل دقیق ناویر (بسط سری مثلثاتی) استفاده خواهد شد. در ادامه با استفاده از الگـوریتم های تکاملی تک هدفه برای ورق هدفمند و چند هدفه برای پانل ساندویچی هدفمند، بهینه سازی پروفیل کسر حجمی فازها برای توابع هدف و قید های مختلف از قبیل جرم، جابجایی و میدان تنش انجام خواهد شـد. با استفاده از روش تابع جریمـه بدون پارامترِ ثابت، مساله ی مقیـد به مسـاله ی نا مقید تبدیل می شود.