Diseño óptimo de compuestos reforzados con fibras de rigidez variable
Autores: Hadjigeorgiou, Evangelos P.; Patsouras, Christos A.; Kalpakides, Vassilios K.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Diseño óptimo de compuestos reforzados con fibras de rigidez variable
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Concepto
Compuestos de rigidez variable
Compuestos reforzados con fibra
Propiedades mecánicas
Orientaciones de fibra
Diseño óptimo
Algoritmo genético
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
El concepto de compuestos de rigidez variable permite que las propiedades de rigidez varíen espacialmente en el material. En el caso de los compuestos reforzados con fibras, las propiedades mecánicas del compuesto pueden mejorarse ajustando las orientaciones de las fibras de manera óptima espacialmente. En este artículo, se estudia el problema de la orientación espacial óptima de las fibras en una estructura compuesta bidimensional bajo carga en el plano, utilizando el método de minimización de energía de deformación. Se asume que la orientación de las fibras es constante dentro de cada elemento del modelo pero varía de un elemento a otro. El problema de diseño óptimo se resuelve numéricamente utilizando un método de optimización global basado en un algoritmo genético. Algunos ejemplos numéricos ilustran la eficiencia y aplicabilidad del método.
Descripción
El concepto de compuestos de rigidez variable permite que las propiedades de rigidez varíen espacialmente en el material. En el caso de los compuestos reforzados con fibras, las propiedades mecánicas del compuesto pueden mejorarse ajustando las orientaciones de las fibras de manera óptima espacialmente. En este artículo, se estudia el problema de la orientación espacial óptima de las fibras en una estructura compuesta bidimensional bajo carga en el plano, utilizando el método de minimización de energía de deformación. Se asume que la orientación de las fibras es constante dentro de cada elemento del modelo pero varía de un elemento a otro. El problema de diseño óptimo se resuelve numéricamente utilizando un método de optimización global basado en un algoritmo genético. Algunos ejemplos numéricos ilustran la eficiencia y aplicabilidad del método.