Genetik Algoritma Kullanılarak Boyutsal Kararlı Kompozit Malzemelerin Optimizasyonu

Boyutsal kararlı malzemelerin tasarımı, teleskop, uydu gibi uzay ve havacılık yapıları için önemli bir konudur. Bu bağlamda, tabakalı kompozit malzemeler uzay yapıları gerekliliklerini matematiksel optimizasyon metotlarının kullanımı ile karşılayabilir hale gelmektedir. Bu çalışmanın amacı, düşük ısıl genleşme katsayısı ve yüksek elastisite modülüne sahip boyutsal kararlı, simetrik-balans tabakalı kompozit plakaların optimum açı dizilimlerini elde etmektir. Bu proses tek ve çok amaçlı optimizasyon yaklaşımları ile Genetik Algoritma metodu kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kompozit plaka tasarım problemlerinde karbon ve E-glass epoksi malzemeler kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlar geleneksel tasarımlar ([± 45]S, ([0/90]S ) ile kıyaslanmış ve optimum olanların ısıl genleşme katsayısının daha düşük ve aynı zamanda elastisite modülünün daha yüksek olduğu görülmüştür

Optimization of Dimensionally Stable Laminated Composites by Using Genetic Algorithms

Design of dimensionally stable materials is crucial for the aero-space structures such as space telescopes and satellites. Laminated composite materials can be suitably designed under the requirement for the space structures utilizing the mathematical optimization methods. The aim of the present study is to design the stacking sequence of the symmetric balance laminated composites having low coefficient of thermal expansion and high elastic modulus. In the optimization process single and multi-objective approaches have been achieved based on Genetic Algorithms. In the laminated composite design problems, carbon and E-glass fibers reinforced epoxy matrix are used. Obtained results have been compared with the conventional designs([± 45]S, ([0/90]S ) and it is shown that the optimum ones have lower coefficient of thermal expansion and higher elastic modulus, simultaneously

___

  • Aydin L., 2011. Design of dimensionally-stable laminated composites subjected to hygro-thermo-mechanical loading by stochastic optimization methods, Doktora Tezi, İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, 171.
  • Aydin L., Artem H.S., 2011. Comparison of stochastic search optimization algorithms for the laminated composites under mechanical and hygrothermal loadings. Journal of Reinforced Plastics Composites, 30(14), 1197–1212.
  • Aydin L., Artem H.S., 2010. Single and multi-objective genetic algorithm optimizations of the laminated composites used in satellite structures. Proceedings of the International Symposium of Mechanism and Machine Science, 219-226, 5-8 October.
  • Aydin L., Aydin O., Artem H.S., Mert A., 2016. Design of dimensionally stable composites using efficient global optimization method. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part L, Journal of Materials: Design and Applications, DOI: 10.1177/1464420716664921
  • Aydin L., Uğural B.K., Özdoğan E., 2015. Design of dimensionally stable flax/polypropylene composite plate by using stochastic optimization. International polymeric composite symposium, exhibition and brokerage event, Izmir.
  • Bressan F., De Bona F., Soma A., 2004. Design of composite laminates with low thermal expansion. Proc IMechE, Part L: Journal of Materials: Design and Applications, 218, 201–209.
  • Diaconu C.G., Sekine H., 2003. Flexural characteristics and layup optimization of laminated composite platesunder hygrothermal conditions using lamination parameters. Journal of Thermal Stresses, 26, 905–922.
  • Ghiasi H., Fayazbakhsh K., Pasini D., Lessard L., 2010. Optimum stacking sequence design of composite materials Part II: Variable stiffness design. Composite Structure, 93(1), 1-13.
  • Hasancebi O., Carbas S., Dogan E., Erdal F., Saka M. P., 2010. Comparison of non-deterministic search techniques in the optimum design of real size steel frames. Computers & Structures, 88, 1033-1044.
  • Kaw, A. K. (2006). Mechanics of composite materials 2nd. Optics Express Khalil M., Bakhiet E., El-Zoghby A., 2001. Optimum design of laminated composites subjected to hygrothermal residual stresses. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part F, Journal of rail and rapid transit, 215, 175-186.
  • Le Rich R., Gaudin J., 1998. Design of dimensionally stable composites by evolutionary optimization. Composite Structure, 41, 97-111.
  • Rangarajan A., D’Mello R.J., Sundararaghavan V., Waas A.M., 2011. Minimization of thermal expansion of symmetric, balanced, angle ply laminates by optimization of fiber path configurations. Composite Science and Technology, 71, 1105–1109.
  • Vosoughi A.R., Forkhorji D.H., Roohbakhsh H., 2016. Maximum fundamental frequency of thick laminated composite plates by a hybrid optimization method. Composites Part B: Engineering, 86, 254-260.
  • Zhang Z., Zhong W., Song H., 1996. Design of hybrid composites with zero coefficient of thermal expansion. Journal of Materials Science and Technology,12, 241–248.
  • Zhu R.P., Sun C.T., 2003. Effects of fiber orientation and Elastic constants on coefficients of thermal expansion in laminates. Mechanics of Advanced Materials and Structures,10, 99-107.
Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 6 Sayı
  • Başlangıç: 2015
  • Yayıncı: AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Ultra Düşük Sıcaklıklarda Çalışan İki Kademeli Bir Soğutma Sisteminde Aşırı Soğutma ve Isıtmanın Performansa Etkilerinin Sayısal İncelenmesi

Deniz YILMAZ, Ünal SINAR, Ali ÖZYURT, Barış , YILMAZ, Ebru MANCUHAN

Reaktif Kontrollü Sıkıştırma İle Ateşlemeli (RCCI) Bir Motorda Lamdanın Yanma Karakteristiklerine Etkileri

Hamit SOLMAZ, Fahrettin BOZ, Ahmet UYUMAZ, Emre YILMAZ, Seyfi POLAT

Arteryel Spin Etiketleme ile Manyetik Rezonans Görüntülemede Echo- Planar Kodlama Hatalarının Manyetik Alan İzlemesi ve Gradyan Dürtü Fonksiyonu ile Düzeltimi

Mustafa ÇAVUŞOĞLU

Geochemistry of Neogene Lacustrine Sediments from Western of Elazığ (Turkey): Implications for Provenance and Tectonic Setting

Dicle BAL AKKOCA

Bursa’da Su Kullanımının Tüketici Açısından Değerlendirilmesi

Melike YALILI KILIÇ

Ağ RTK GNSS Yönteminin Yapı Sağlığı İzleme Çalışmalarında Kullanımı

Nedim Onur AYKUT, Burak AKPINAR, Koray GÜRKAN, Engin GÜLAL, Ahmet Anıl DİNDAR

Temelli (Ankara) Neojen Havzasındaki Sedimanter Birimlerin Jeolojisi ve Mineralojisi ile ilgili İlk Verilerin Değerlendirilmesi

Murat ŞENTÜRK, Tülay ALTAY, Fuzuli YAĞMURLU, Abdurrahman MURAT

An Education Kit Design for Lightning Protection of a Wind Turbine

Bedri KEKEZOĞLU, Hasan Can KILIÇKIRAN, İbrahim ŞENGÖR, Hüseyin AKDEMİR

Genetik Algoritma Kullanılarak Boyutsal Kararlı Kompozit Malzemelerin Optimizasyonu

Levent AYDIN, Melih SAVRAN, Hatice Seçil ARTEM

Post Travmatik Stres Bozukluğu için Aktif EMDR Tedavi Cihazı Tasarımı

Neşe ÖZKAN, Uçman ERGÜN, Uğur FİDAN