مطالعه اثر بستر الاستیک بر روی ویژگی‌های ارتعاشی پوسته استوانه‌ای تقویت شده از جنس مواد مدرج تابعی بهینه

بررسی رفتار ارتعاشی و بهینه سازی پوسته برای افزایش فرکانس های طبیعی بخش مهمی از مطالعات محققین سازه می باشد. در این تحقیق، بهینه سازی پوسته ای از جنس مواد مدرج تابعی که با تقویت کننده های افقی و عمودی تقویت شده است و بر روی بستر الاستیک قرار دارد مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حاکم بر پوسته بر اساس تکنیک تقویت‌کننده‌های لخنیتسکی و استفاده از اصل همیلتون با در نظر گرفتن نظریه تغییر شکل برشی مرتبه اول پوسته و با کمک روش اجزای محدود به‌دست آمده ‌است. پوسته با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه می شود. در بهینه سازی حاضر وزن سازه و فرکانس های آن بترتیب قید و تابع هدف می باشند و پارامترهای درصد کسر حجمی، ضخامت پوسته و تقویت کننده ها و ضریب سفتی بستر الاستیک متغیرهای بهینه سازی می باشند. نتایج بدست آمده نشان دهنده افزایش فرکانس در وزن ثابت بوده اند که کارایی الگوریتم بهینه سازی حاضر را نشان داده اند. همچنین میرایی برای بستر الاستیک در نظر گرفته شده است تا میزان تاثیر بهینه سازی در پاسخ زمانی پوسته تحت ارتعاش را نمایان کند.

study of the effect of elastic foundation on the vibration characteristics of a cylindrical shell reinforced with optimally functional graded materials

investigating vibration behavior and optimizing the shell to increase natural frequencies is an important part of structural researchers’ studies. in this research, the optimization of a shell made of functionally graded materials reinforced with horizontal and vertical reinforcements and placed on an elastic foundation has studied. the governing equations of the shell obtained based on the lekhnitsky reinforcement technique and using hamilton’s principle, considering the first-order shear deformation theory of the shell and with the help of the finite element method. the shell optimized using a genetic algorithm. in the present optimization, the weight of the structure and its frequencies are the constraint and objective function, respectively, and the parameters of volume fraction percentage, shell and reinforcement thickness, and elastic foundation stiffness coefficient are the optimization variables. the results obtained showed an increase in frequency at constant weight, which demonstrated the effectiveness of the present optimization algorithm. damping also considered the elastic foundation to show the effect of optimization on the time response of the shell under vibration.