در سال های اخیر، به دلیل کارایی بالای مواد مرکب مانند وزن سبک، مقاومت در برابر خوردگی، انعطاف‏پذیری در طراحی، مقاومت در دماهای بالا و غیره، این مواد در بسیاری از صنایع خصوصا در صنایع هوافضا مورد استفاده قرار می گیرند. تحقیقات انجام شده بر روی مواد مرکب حاکی از تنوع آماری بسیار زیاد این مواد می باشد. از این رو، تحلیل آماری نقش مهمی در پایداری سازه ای این مواد دارد. در این پژوهش، استحکام یک ماده مرکب چند لایه با استفاده از روش قابلیت اطمینان مرتبه اول به همراه تحلیل المان محدود جهت بررسی احتمال خرابی تک تک لایه¬ها به کارگرفته شده است. این تحلیل با در نظر گرفتن معیار استحکام نهایی و استفاده از معیار هشین انجام می‏شود. سپس، ماده مرکب لایه¬چینی شده با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه شده می¬شود که در این پروژه زوایای الیاف قید بهینه سازی می¬باشد. این کار با استفاده از برقراری ارتباط بین نرم‏افزار متلب و آباکوس و بلعکس انجام می¬شود. در این پژوهش، آنالیز مقاومت نهایی و پیش¬بینی احتمال خرابی لمینیت¬های کامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از برنامه نوشته شده در متلب و پیاده‏سازی الگوریتم، شاخص قابلیت اطمینان و در نهایت قابلیت اطمینان به دست می‏آید. همچنین، قابلیت اطمینان سیستم با توجه به قید جهت گیری الیاف با استفاده از الگوریتم ژنتیک محاسبه گردیده و بهترین مدل در این ضمینه ارائه می‏شود. روش بکار گرفته شده بیانگر توانمندی این تکنیک در پیش‏بینی احتمال شکست یک سازه از جنس مواد مرکب را دارد که این مدل می¬تواند برای سایر مواد و حالت های بارگذاری توسعه داده شود.

در این پایان نامه تحلیل غیرخطی هندسی (پس کمانش) پوسته ی دماغه کاوشگر که هندسه ای فضایی دارد با دو انحنا در دو راستای مختلف با استفاده از روش اجزای محدود بررسی می شود. هدف، توسعه ی روش های محاسباتی برای دنبال کردن مسیر کامل تعادلی انواع مختلف پوسته هایدو انحنایی است. به دلیل وجود تغییرشکل های بزرگ مدلی که در اجزای محدود درنظر گرفته می شود از نوع غیرخطی هندسی می-باشد. همچنین رفتار مواد مورد استفاده به صورت خطی و الاستیک در نظر گرفته می شود. روابط کرنش-جابه جایی که بر پایه ی فرمول بندی پوسته های کم عمق استوارند، مورد استفاده قرار گرفته می شوند. برای حل معادلات اجزای محدود غیر خطی از روش های مختلف افزایش نموی از جمله روش نیوتون-رافسون و طول کمان بهره گرفته می شود. همچنین کدی عددی به کمک نرم افزار متلب و بر اساس فرمول بندی اجزای محدود توسعه داده شده است که قادر است رفتار غیرخطی صفحات تخت و پوسته های استوانه ای و کروی با دو انحنا در دو راستای مختلف قبل از نقطه ی حدی و پس از گذر از نقطه ی حدی را دنبال نماید. در نهایت با صحت سنجی کد مربوطه و مقایسه نتایج بدست آمده از کد با نتایج سایر محققان، مسیر کامل تعادلی برای مدل دماغه کاوشگر بدست می آید.

در این پایان نامه سعی شده است تا با استفاده از روش عددی اجزا محدود، رفتار دینامیکی و تغییر شکلی سازه های لانه زنبوری از جنس فلزی در برابر ضربه مطالعه شود. روش مدلسازی و شبیه سازی لانه زنبوری در نرم افزار المان محدود داینا مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از نتایج شبیه سازی در داینا، مطالعه پارامتری انجام شده است. با استفاده از روش طراحی آزمایش ها و سطوح پاسخ، سطوح پاسخ برای بیان رابطه بین پارامترهای ضربه پذیری استخراج شدند. با استفاده از معادلات حاصل از سطوح پاسخ، کدی در متلب نوشته شد که پارامترهای مورد نیاز برای مدل های معادل لانه زنبوری در نرم افزار داینا را تولید می کند. ساختار چند لایه لانه زنبوری مورد بررسی قرار گرفته است. جاذب انرژی از نوع چیدمان چند لایه لانه زنبوری، برای کپسول فضایی طراحی شده است. سپس با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک در نرم افزار متلب، بهینه سازی برای چیدمان چندلایه طراحی شده، انجام شده است.