Dissertação
Buckling Optimization of Composite Panels with Curvilinear Fibers and Grid Stiffeners EVALUATED
As máquinas automáticas de fibra (AFP) podem fabricar painéis compósitos com fibras curvilíneas. A rigidez do painel depende da localização espacial. Isto pode ser utilizado para melhorar o desempenho estrutural. Neste trabalho, o comportamento de encurvadura dos painéis compósitos com fibras curvilíneas e reforços de grelha é optimizado utilizando um algoritmo genético. O objectivo é maximizar a carga crítica de instabilidade. Duas variáveis de projeto definem cada capa única do laminado da pele: o ângulo de fibra no centro e lado do painel. A disposição de reforços é parametrizada por duas variáveis de projeto, que são a localização e a curvatura do reforço. A curvatura das fibras da pele e dos reforços é limitada ao máximo permitido pela máquina AFP. O efeito de vazios induzidos pelo fabrico em laminados é incorporado. O método dos elementos finitos é utilizado para realizar análises de encurvadura. A pele é modelada com elementos de casca e os reforços com elementos de viga. Os painéis são submetidos a cargas compressivas e cargas de cisalhamento no plano e várias condições de fronteira. Os resultados da optimização mostram que o uso de fibras curvilíneas para a pele e reforços pode aumentar a carga crítica de instabilidade. A melhoria sobre o desenho de fibra recta depende do caso de carga e das condições de fronteira. A estrutura de optimização elaborada pode ajudar o projetista a determinar em que cenários os painéis compósitos de fibras curvilíneas com reforços curvilíneos proporcionam o maior benefício para a carga crítica de instabilidade.
setembro 24, 2021, 16:30
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