طراحی بهینه ساختارهای مشبک مدور

در این مقاله بهینه سازی وزنی ساختارهای مشبک مدور کامپوزیتی (استوانه ای و مخروطی) تحت بار محوری بررسی می شود. در ابتدا معادلات حاکم به منظور استخراج ماتریس سفتی با توجه به هندسه سازه بدست آورده شده اند. همچنین روابط و قید های مربوط به بهینه سازی وزنی این ساختارها با توجه به استحکام کمانشی ارائه شده است. با ایجاد یک مدل اجزای محدود از ساختار مشبک مخروطی تحلیل خطی کمانش انجام شده و نتایج تحلیل با نتایج ارائه شده توسط یکی از مراجع راستی آزمایی می-شود. سپس برای دو نمونه از ساختارهای مشبک استوانه ای و مخروطی فرآیند بهینه-سازی صورت گرفته است. در ادامه یک مدل اجزای محدود از ساختار مشبک مخروطی در نرم افزار Abaqus با استفاده از المان تیر تیموشینکو ایجاد گردیده و روی آن تحلیل اجزای محدود به منظور بررسی استحکام کمانشی ساختار مشبک تحت بار بحرانی محوری صورت گرفته است. نتایج نشان می دهد که تغییرات وزنی سازه مشبک مخروطی و استوانه ای رفتاری شبیه به یکدیگر دارد. همچنین برای طراحی ساختارهای مشبک مخروطی ایجاد نمودارهای راهنما به منظور استخراج زوایای ژئودسیک در مقاطع ارتفاعی مختلف ضروری می باشد.