Abstract:

Bu çalışmada Tsai-Wu kriteri kullanarak kompozit plakaların topoloji optimizasyonu için yeni bir algoritma geliştirilmiştir. Gerilme tabanlı topoloji optimizasyon problemleri için Von-Mises gerilmesi tasarım değişkeni olarak kullanılır. Von-Mises gerilmesi izotropik malzemelerde bileşik gerilmenin toplam etkisini görebilmek için kullanılır. Bundan dolayı kompozit malzemeler gibi ortotropik malzemelerde Von-Mises gerilmesi kullanılamaz.  Kompozit malzemelerin dayanım sınırlarını belirlemek için maksimum gerilme, maksimum gerinim, Azzi Tasi Hill, Tsai-Wu gibi kriterler kullanılmaktadır. Bu çalışmada optimizasyon algoritmasında tasarım değişkeni olarak kırılma indis değeri ve bu değeri hesaplamak için de Tsai-Wu kriteri kullanıldı. Günümüzde enerji verimliliği ve çevresel duyarlılıklardan dolayı geliştirilen ürünlerde optimum tasarımlar önem kazanmaktadır. Topoloji optimizasyonu optimum tasarım elde etmekte kullanılan yöntemlerin başında gelmektedir. Bu çalışmada kompozit malzemelerin optimizasyonu için yeni bir topoloji optimizasyon algoritması geliştirilmiştir. Geliştirilen bu algoritma ile literatürde yaygın olarak kullanılan modeller farklı elyaf açılarına göre optimize edildi ve sonuçlar sunuldu. Geliştirilen algoritma uygulandığında, izin verilen kırılma indis değeri aşılmadan %50’ye varan malzeme tasarrufu elde edilebilmektedir.  

Keywords: