Tối ưu tấm sandwich FGM có gân gia cường xiên góc dựa trên tần số dao động tự do

Tóm tắt

Nghiên cứu này tập trung vào tối ưu hóa thiết kế tấm sandwich FGM có gân gia cường xiên góc nhằm đạt tần số cơ bản lớn nhất. Tấm được cấu tạo bởi hai lớp bề mặt làm từ vật liệu có cơ tính biến thiên (FGM), lớp lõi bằng vật liệu xốp có cơ tính biến thiên (FGP), và được gia cường bằng các gân xiên góc nhằm tăng cường độ cứng. Mô hình phần tử hữu hạn (FEM) dựa trên lý thuyết biến dạng trượt bậc nhất của Mindlin (FSDT) và kỹ thuật san đều gân Lekhnitskii được xây dựng. Bài toán tối ưu được giải quyết bằng thuật toán Rao-3, một phương pháp tối ưu hóa hiện đại không yêu cầu các tham số phức tạp. Các biến thiết kế bao gồm: số lượng gân, phương đặt gân (góc xiên) và cấu hình của tấm sandwich. Các kết quả số đã chứng minh tính chính xác và độ tin cậy của mô hình đề xuất. Đồng thời, nghiên cứu cũng chỉ ra ảnh hưởng của các tham số thiết kế đến tần số cơ bản của tấm. Bằng cách tối ưu hóa, tần số cơ bản của tấm được cải thiện đáng kể, qua đó nâng cao hiệu suất và khả năng chịu tải của tấm.