Modelowanie i analiza MES właściwości dynamicznych materiałów kompozytowych termicznie optymalnych
[ 1 ] Instytut Mechaniki Stosowanej, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Politechnika Poznańska | [ D ] phd student
[ 1 ] Instytut Mechaniki Stosowanej, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
EN Modelling and FEM analysis of dynamic properties of thermally optimal composite materials
polish
- optymalizacja topologii
- materiały kompozytowe
- SIMP
- MES
- właściwości dynamiczne
- topology optimization
- composites
- SIMP
- FEM
- dynamic properties
PL Rozprawa poświęcona jest modelowaniu i analizowaniu właściwości dynamicznych materiałów kompozytowych termicznie optymalnych. Dla modelu 1D wykorzystano połączenie algorytmu Neldera-Meada z metodą elementów skończonych, natomiast do analizy modeli 2D użyto połączenia metody optymalizacyjnej SNOPT z metodą elementów skończonych. W pracy wykazano, że możliwe jest zaprojektowanie struktury kompozytu dwufazowego, który charakteryzuje się właściwościami takimi jak np. niższa średnia wartość temperatury, niższa średnia wartość energii termicznej. Z tego powodu nowo otrzymane modele struktury kompozytu można uznać za lepsze od dotychczas znanych kompozytów warstwowych. Ponadto po otrzymaniu struktury kompozytu termicznie optymalnego możliwe jest przeprowadzenie analizy jego właściwości dynamicznych takich jak: wyznaczenie częstości własnych, wykreślenie amplitudy drgań własnych oraz wykreślenie postaci drgań własnych dla poszczególnych częstości własnych.
EN The following dissertation presents the issue of modelling and analysis of dynamic parameters of thermally optimal composite. For 1D models, the combination of Nelder-Mead algorithm and finite element method was used, while for the analysis of 2D models, the combination of SNOPT optimization method and finite element method was applied. The dissertation shown that it is possible to design structure of two-phase composite, which can be characterized by properties such as i.e. the lower average temperature value, the lower average thermal energy. Because of that new-designed models of composites may be considered as better than classic layer composites. Additionally, having designed the structure of thermally optimal composite, it is possible to analyse its dynamic properties, i.e. determine eigenvalues, determine the frequency response and the mode shapes for a particular eigenvalue.
175
mechanical engineering
mechanics
DrOIN 1686
public
Jan Awrejcewicz
Łódź, Polska
21.04.2015
polish
public
Andrzej Radowicz
Kielce, Polska
23.05.2015
polish
public
dissertation
Poznań, Polska
02.07.2015
Rada Wydziału Budowy Maszyn i Zarządzania Politechniki Poznańskiej
doktor nauk technicznych w dyscyplinie: mechanika, w specjalności: metody komputerowe w mechanice