Multicriteria optimization of sandwich cylindrical panels under axial compressive loads

The aim of this paper is to present the bicriteria optimization model of a sandwich cylindrical panel under axial compression. The objective functions are the weight and panel deformability. The deformability is defined as the panel bending rigidity reciprocal, and it represents some qualitative measure of the panel deflections. the design variables are the thicknesses of the layers. The constrains include a stability condition, stress conditions, the validation of theoretical models, and finally, technological and constructional requirements. The problem was solved with the help of Pareto's concept of optimality, with continuous and discrete sets of the design variables. Results of numerical calculations are presented in the form of tables and diagrams. A comparison of the optimal parameters for the unilayer and the sandwich panels is presented.

W pracy sformułowano model dwukryterialnej optymalizacji cienkościennej trójwarstwowej paneli walcowej obciążonej osiowymi siłami ściskającymi. Kryteriami optymalizacyjnymi są masa paneli i jej podatność na odkształcenia. Podatność paneli, zdefiniowana jako odwrotność sztywności na zginanie, jest jakościową miarą odkszałcalności konstrukcji. Zmiennymi decyzyjnymi są grubości warstw paneli. Warunkami ograniczającymi są warunek stateczności, warunki wytrzymałościowe, warunek ważności stosowanych modeli teoretycznych oraz warunki technologiczno-konstrukcyjne. Zadanie rozwiązano w oparciu o koncepcję optimum Pareto, uwzględniając dyskretne i ciągłe zbiory zmiennych decyzyjnych. Wyniki obliczeń numerycznych przedstawione są w postaci tabel i wykresów. Porównano optymalne parametry paneli jedno- i trójwarstwowych.