بهینه سازی ساختاری سایبر-فیزیکی با استفاده از شبیه سازی ترکیبی در زمان واقعی

به طور سنتی، بهینه¬سازی ساختاری، یک فرایند عددی است. طرح¬های نامزد از طریق شبیه¬سازی عددی ایجاد شده و ارزیابی می¬شوند (به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل المان¬های محدود). با این وجود، هنگام برخورد با ساختارهای پیچیده¬ای که مدل¬سازی عددی آن¬ها سخت است، ممکن است خطاهای بزرگی بین مدل عددی و ساختار فیزیکی وجود داشته باشد. در این حالت، بهینه¬سازی کمتر معنی¬دار است زیرا نتایج بهینه به جای ساختار فیزیکی با مدل عددی مرتبط است. آزمایش¬هایی را می¬توان در الگوریتم بهینه¬سازی برای نمایش ساختارها یا اجزاء پیچیده انجام داد. با این وجود، محدودیت¬های زمانی و هزینه¬ای، زمانی که بهطور مکرر ساخت و ارزیابی سیستم¬های کامل ساختاری انجام می¬شود، یک مانع محسوب می¬شوند. شبیه¬سازی ترکیبی در زمان واقعی (RTHS) یک ابزار آزمایشگاهی اثربخش و کارآمد است که شبیه¬سازی عددی را با آزمایش-های تجربی ترکیب کرده و از کل عملکرد ساختاری استفاده می¬کند. در این مقاله چارچوبی برای بهینه¬سازی ترکیبی در زمان واقعی (RTHS) پیشنهاد شده است. RTHS برای ارزیابی عملکرد طرح¬های نامزد در فرایند بهینه¬سازی استفاده می¬شود. این چارچوب با استفاده

This paper investigates the nonlinear stability and buckling behavior of the composite functionally graded material (FGM) arches subjected to pressure and temperature loadings. By introducing an admissible displacement function, the total potential energy is expressed explicitly following the thin-walled shell theory. The nonlinear equilibrium equations are calculated by the variation of the potential energy function, and the critical buckling pressure is predicted analytically. The verification is taken by the numerical simulation that traces the pre- and post-buckling equilibrium paths, indicating that the numerical results are in good accordance with the analytical predictions. It is found the temperature rise increases the thermal upward displacement, which is beneficial to the buckling pressure, and reduces Young’s modulus, which is unbeneficial to the buckling pressure. Therefore, the buckling pressure is nonlinear to the temperature rise. Finally, a series of parametric evaluati