طراحی بهینه ساختارهای مشبک مدور

در این مقاله بهینه­سازی وزنی ساختارهای مشبک مدور کامپوزیتی ( استوانه­ای و مخروطی) تحت بار محوری بررسی می­شود. در ابتدا معادلات حاکم به منظور استخراج ماتریس سفتی با توجه به هندسه سازه بدست ­آورده شده­اند. همچنین روابط و قید‌های مربوط به بهینه‌سازی 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 راستی­آزمایی می­شود. سپس برای دو نمونه از ساختارهای مشبک استوانه­ای و مخروطی فرآیند بهینه­سازی صورت گرفته است. در ادامه یک مدل اجزای محدود از ساختار مشبک مخروطی در نرم­افزار 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 می­دهد که تغییرات وزنی سازه مشبک مخروطی و استوانه­ای رفتاری شبیه به یکدیگر دارد. همچنین برای طراحی ساختارهای مشبک مخروطی ایجاد نمودارهای راهنما به منظور استخراج زوایای ژئودسیک در مقاطع ارتفاعی مختلف ضروری می­باشد.