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Título: Optimization of laminated tubes using finite element analysis
Autor(es): Silva, Rafael F.
Rocha, Iuri B. C. M.
Parente Júnior, Evandro
Melo, Antônio M. C.
Holanda, Áurea Silva de
Palavras-chave: Materiais
Tubos laminados
Método dos elementos finitos
Data do documento: 2010
Editor: Congresso Íbero Latino Americano de Métodos Computacionais em Engenharia
Citação: SILVA, R. F. ; ROCHA, I. B. C. M. ; PARENTE JÚNIOR, E. ; MELO, A. M. C. ; HOLANDA, A. S. de (2010)
Resumo: Este trabalho apresenta uma metodologia para o projeto de peso mínimo de compósitos laminados tubos. As variáveis ​​de projeto são o número de camadas e da espessura e orientação das fibras de cada formulação ply. A formulação inclui o estresse e as restrições de estabilidade. Casos de carga múltiplos podem ser consideradas. A altamente eficiente axisimétrica formulação de elementos finitos foi desenvolvido e implementado para a análise estrutural. As tensões no sistema de materiais são usados ​​para calcular o fator de segurança do laminado usando um critério de falha apropriado. A otimização do projeto é realizada utilizando um seqüencial quadrática programação algoritmo (SQP). A metodologia proposta é aplicado com sucesso na otimização do projeto de tubos compósitos laminados submetidos à pressão interna e externa, a carga axial e de torção. Vários exemplos de aplicação são apresentados.
Abstract: This work presents a methodology for minimum weight design of laminated composite tubes. The design variables are the number of plies and the thickness and fiber orientation of each ply.The formulation includes stress and stability constraints. Multiple loading cases can be considered. A highly efficient axi-symmetric finite element formulation was developed and implemented for structural analysis. The stresses in the material system are used to compute the safety factor of the laminate using an appropriate failure criterion. The design optimization is performed using a sequential quadratic programming (SQP) algorithm. The proposed methodology is successfully applied to the design optimization of laminated composite tubes subjected to internal and external pressure, axial load and torsion. Several application examples are presented.
Descrição: SILVA, R. F. ; ROCHA, I. B. C. M. ; PARENTE JÚNIOR, E. ; MELO, A. M. C. ; HOLANDA, A. S. de. Optimization of laminated tubes using finite element analysis. In: Congresso Íbero Latino Americano de Métodos Computacionais em Engenharia, 2010, Buenos Aires. Anais... Buenos Aires : AMCA Imprenta Macagno, 2010. v. XXIX. p. 1761-1780.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/1393
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