کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5469571 1519286 2017 5 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Design for Manufacturing of Multi-material Mechanical Parts: A Computational Based Approach
ترجمه فارسی عنوان
طراحی برای ساخت قطعات مکانیکی چند مواد: روش مبتنی بر محاسباتی
کلمات کلیدی
چندین ماده، عناصر محدود طرح،
ترجمه چکیده
این مطالعه روشی را برای طراحی مکانیکی قطعات چند مواد ارائه می دهد که قصد ارائه مقادیر متغیرهای طراحی درگیر، مانند کاهش ضخامت فلز، تعداد لایه های کامپوزیت و جهت گیری لایه است. روش پیشنهادی شامل شبیه سازی عناصر محدود به یک چارچوب الگوریتم ژنتیکی است که هدف آن تولید یک قسمت چندمرحلهای با حداقل وزن ممکن است، در حالیکه رعایت الزامات طراحی شده مورد نیاز است. یک تابع هدف اضافی، به حداقل رساندن انرژی کششی، به گونه ای است که برای بهترین جهت گیری فیبر هر لایه به دست می آید. برای اثربخشی رویکردی که باید نشان داده شود، یک صفحه که در معرض نیروها / لحظات یکسان قرار گرفته است، تصویب شده است. نتایج نشان می دهد که محدودیت بالایی برای کاهش وزن با استحکام عملکرد قطعات فلزی محدود شده است، از این رو ضخامت مربوط به آن است. بر اساس پیکربندی طراحی، صرفه جویی در وزن تا 9٪ می تواند انجام شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی صنعتی و تولید
چکیده انگلیسی
This study presents an approach to the mechanical design of multi-material parts, intending to provide the values of the involved design variables, such as reduced metal thickness, number of composite layers and layer orientation. The proposed method incorporates the Finite Element simulations into a Genetic Algorithm framework that aims to yield a multi-material part, with the minimum possible weight, whilst satisfying the imposed design requirements. An additional objective function, the minimization of the elastic energy, is introduced so as for the best fiber orientation of each layer to be acquired. A plate, subjected to uniform forces/moments, has been adopted in order for the effectiveness of the approach to be demonstrated. The results show that the upper limit to weight reduction is constrained by the yield strength of the metal component, hence its corresponding thickness. Based on the design configuration, weight savings up to 9% could be reached.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Procedia CIRP - Volume 66, 2017, Pages 22-26
نویسندگان
, , ,