Design Optimization of Blade Stiffened Laminated Composite Plates

보강된 적층평판의 최적화 설계

The buckling load of a blade stiffened laminated composite plate having midplane symmetry is maximized for a given total weight. The thicknesses of the layers and the width and height of the stiffener are taken as the design variables. Buckling analysis is carried out using a finite element method. The optimization problem is solved using an IMSL subroutine. Due to the highly nonlinear nature of the optimality equations, several local optimum solutions are found. Various combinations of fiber orientation for the laminate layers and the blade stiffener are investigated to examine their relative efficiency. Out of several cases examined, the best design was produced from the combination of ($0^{\circ}Beam/0^{\circ}/90^{\circ}$)s.

중립축에 대하여 대칭인 보강된 적층평판의 좌굴하중을 극대화 하는 최적설계를 시도하였다. 전체 평판의 무게가 일정한 가운데 적층평판을 이루는 각기 판의 두께와 보강재의 단면을 이루는 두께와 높이를 설계변수로 취하였다. 유한요소법을 이용하여 평판의 좌굴하중이 계산되었으며 최적설계는 IMSL program routine을 사용하였다. 최적설계시 나타나는 optimality condition이 고도의 비선형 연립방정식이 되므로 이경우 여러개의 국부 최적점이 발견되었다. 보강재와 평판의 각층에서의 보강섬유의 방향을 달리하며 각자의 효율성을 연구 조사하였으며 이중($0^{\circ}Beam/0^{\circ}/90^{\circ}$)s인 경우에 사장 우수한 설계를 할수 있는것으로 나타났다.