Топологічна оптимізація симетричного клейового з’єднання внапуск

Abstract

Розглянуто задачу оптимізації профілю шарів, що з’єднані внапуск за допомогою проміжного клейового шару. З’єднання оцінюється за моделлю Фолькерсена, згідно з якою несучі шарі розглядаються як стрижні, які працюють лише на стискання–розтягування, а клейовий шар працює лише на зсув. Метою оптимізації є проєктування конструкції з’єднання мінімальної маси за умов виконання обмежень на міцність клейового шару та мінімально припустиму товщину несучих шарів. Профіль несучих шарів описано за допомогою розкладання в ряд Фур’є. Пряму задачу зі знаходження напруженого стану з’єднання стрижнів перемінної товщини розв’язано за допомогою методу скінченних різниць. Задачу оптимізації зведено до пошуку коефіцієнтів ряду Фур’є та довжини з’єднання. Застосовано генетичний алгоритм оптимізації. Розв’язано модельну задачу.

Keywords

• тришарова конструкція
• топологічна оптимізація
• генетичний алгоритм