Optimització al disseny de cilindres laminats

Abstract

A l’actualitat, la utilització de materials compostos laminats està molt es- tesa a la indústria, especialment a l’aeronàutica, però també a la indústria de components d’aerogeneradors, d’embarcacions esportives i de l’automòbil. No obstant, els dissenys tı́pics no aprofiten al màxim totes les prestacions del material laminat, ja que es basen en solucions preexistents o solucions tipus que duen el material a un comportament molt semblant al comportament isòtrop. Per tant, és necessari plantejar nous dissenys de materials laminats que sı́ aprofitin l’anisotropia del material amb l’objectiu d’aconseguir ele- ments mecànics amb millors prestacions mecàniques com, per exemple, l’in- crement de la resistència, la reducció de la massa, l’increment de la freqüència fonamental de vibració o l’increment de les càrregues crı́tiques de vinclament. Una de les metodologies que permeten fer aquest disseny del material que es planteja és l’optimització de la seqüència de laminat del material, que determina com s’han d’apilar les diferents làmines que formen el materialquina ha de ser l’orientació de cadascuna. Per tant, aquesta tècnica permet trobar la solució òptima de com s’ha de construir el material laminat amb l’objectiu d’obtenir l’element mecànic que optimitza una o vàries propietats mecàniques

Currently, the use of laminated composite materials is very industry, especially aeronautics, but also industry of wind turbine, sports boat and automobile components. However, typical designs do not take full advantage of all the features of the laminate material as they are based on pre-existing solutions or type solutions which lead the material to very similar behavior isotropic. Therefore, it is necessary to come up with new designs for laminate materials that the anisotropy of the material be taken advantage of in order to mechanical mechanisms with better mechanical performance, such as the increase in resistance, reduction of mass, increase of frequency fundamental vibration or the increase of critical bonding loads. One of the methodologies that allow to do this design of the material that it is proposed is the optimization of the laminate sequence of the material, which determines how the different sheets that make up the material machine should be stacked, the orientation of each one. Therefore, this technique allows find the optimal solution for how the laminated material should be constructed with the goal of obtaining the mechanical element that optimizes one or more properties mechanical