Kemerlerin statik yükler altında şekil optimizasyonu

Özet

Bu makalede, lineer elastik kemerlerin statik analizi ve şekil optimizasyonu ele alınmıştır. Değişken kalınlıktı, izoparametrik ve C(0) sürekliliğinin sağlandığı Mindlin-Reissner kabuk teorisine bağlı sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak yer değiştirmeler, gerilmeler ve şekil değiştirme enerjileri hesaplanmıştır. Bu çalışmada sonlu elemanlar yöntemi, kübik eğrilerle geometri tanımlama, ağ üretimi, hassasiyet analizi ve matematik programlama yöntemlerini birleştiren entegre analiz ve opümizasyon tekniği uygulanmıştır. Bu çalışmada geliştirilen program, ucuz, doğru ve güvenli bir şekilde kemerlerin, kalın, ince ve değişken kalınlık durumlarında analiz ve optimize edebilir.

Abstract

This paper deals with the static analysis and shape optimization of linearly elastic arches. The fınite element method is used to determine the stresses, displacements and strain energy based on variable thickness, C(0) continuity, Mindlin-Reissner shell theory. An automated analysis and optimization procedure is adopted which integrates fınite element analysis, parametric cubic spline geometry definition, automatic mesh generation, sensitivity analysis and mathematical programming methods. The program which is developed in this study can be used analyze and optimize thick, thin and variable thickness arches due to their inexpensiveness, accuracy and reliability.