Optimum design of liquefied petroleum gas (LPG) composite cylinders by genetic algorithm research method
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2024
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Altınbaş Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
The optimum design of composite cylinders is crucial for achieving a balance between
structural integrity, weight reduction, and cost-effectiveness propelled by the widespread
utilization of fiber-reinforced composite materials in numerous engineering applications.
This study presents a novel procedure by employing the Genetic Algorithm (GA) research
method to optimize the design parameters of LPG composite cylinders. The Genetic
Algorithm, inspired by natural selection and genetic principles, is employed to search the
design space efficiently. The optimization process considers various factors, including
material properties, cylinder geometry, and safety standards, to achieve a composite cylinder
design that maximizes performance while meeting regulatory requirements. The objective is
to find the composite cylinder's optimum ply angle and stacking sequence while maintaining
the necessary strength and safety margins. The Genetic Algorithm explores the solution
space through iterative generations of candidate designs, evolving toward the optimal
configuration. The algorithm integrates fitness functions that assess the first-ply failure using
classical laminate theory, ensuring convergence toward an optimal solution. The findings
illustrate the efficacy of employing the Genetic Algorithm to attain an optimal design for
maximizing failure pressure under mechanical and thermal loads. This study explores
various criteria and materials for hybrid and non-hybrid composite cylinders, evaluating the
best design based on cylinder structural efficiency.
Kompozit silindirlerin optimum tasarımı, birçok mühendislik uygulamasında yaygın olarak kullanılan fiber takviyeli kompozit malzemelerle yapısal bütünlük, ağırlık azaltma ve maliyet etkinliği arasında denge sağlamak için çok önemlidir. Bu çalışma, LPG kompozit silindirlerinin tasarım parametrelerini optimize etmek için Genetik Algoritma (GA) araştırma yöntemini kullanarak yenilikçi bir prosedür sunmaktadır. Doğal seçilim ve genetik prensiplerden esinlenen Genetik Algoritma, tasarım alanını verimli bir şekilde aramak için kullanılmaktadır. Optimizasyon süreci, performansı en üst düzeye çıkarırken düzenleyici gereksinimleri karşılayan bir kompozit silindir tasarımı elde etmek için malzeme özellikleri, silindir geometrisi ve güvenlik standartları gibi çeşitli faktörleri dikkate almaktadır. Amaç, gerekli dayanım ve güvenlik marjlarını korurken kompozit silindirin optimum katman açısını ve diziliş sırasını bulmaktır. Genetik Algoritma, aday tasarımların iteratif jenerasyonları aracılığıyla çözüm alanını keşfederek optimum konfigürasyona doğru evrilir. Algoritma, klasik laminat teorisini kullanarak ilk katman hatasını değerlendiren uygunluk fonksiyonlarını entegre ederek optimal bir çözüme doğru yakınsamayı sağlar. Bulgular, mekanik ve termal yükler altında maksimum hatalı basıncı en üst düzeye çıkarmak için Genetik Algoritma kullanmanın etkinliğini göstermektedir. Bu çalışma, hibrit ve hibrit olmayan kompozit silindirler için çeşitli kriterleri ve malzemeleri inceleyerek silindir yapısal verimliliğine dayalı en iyi tasarımı değerlendirmektedir.
Kompozit silindirlerin optimum tasarımı, birçok mühendislik uygulamasında yaygın olarak kullanılan fiber takviyeli kompozit malzemelerle yapısal bütünlük, ağırlık azaltma ve maliyet etkinliği arasında denge sağlamak için çok önemlidir. Bu çalışma, LPG kompozit silindirlerinin tasarım parametrelerini optimize etmek için Genetik Algoritma (GA) araştırma yöntemini kullanarak yenilikçi bir prosedür sunmaktadır. Doğal seçilim ve genetik prensiplerden esinlenen Genetik Algoritma, tasarım alanını verimli bir şekilde aramak için kullanılmaktadır. Optimizasyon süreci, performansı en üst düzeye çıkarırken düzenleyici gereksinimleri karşılayan bir kompozit silindir tasarımı elde etmek için malzeme özellikleri, silindir geometrisi ve güvenlik standartları gibi çeşitli faktörleri dikkate almaktadır. Amaç, gerekli dayanım ve güvenlik marjlarını korurken kompozit silindirin optimum katman açısını ve diziliş sırasını bulmaktır. Genetik Algoritma, aday tasarımların iteratif jenerasyonları aracılığıyla çözüm alanını keşfederek optimum konfigürasyona doğru evrilir. Algoritma, klasik laminat teorisini kullanarak ilk katman hatasını değerlendiren uygunluk fonksiyonlarını entegre ederek optimal bir çözüme doğru yakınsamayı sağlar. Bulgular, mekanik ve termal yükler altında maksimum hatalı basıncı en üst düzeye çıkarmak için Genetik Algoritma kullanmanın etkinliğini göstermektedir. Bu çalışma, hibrit ve hibrit olmayan kompozit silindirler için çeşitli kriterleri ve malzemeleri inceleyerek silindir yapısal verimliliğine dayalı en iyi tasarımı değerlendirmektedir.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Composite Cylinder, Liquefied Petroleum Gas, Optimum Design, Genetic Algorithm, Failure Pressure, Kompozit Silindir, Sıvılaştırılmış Petrol Gazı, Optimum Tasarım, Genetik Algoritma, Hata Basıncı
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Mouchane, B. (2024). Optimum design of liquefied petroleum gas (LPG) composite cylinders by genetic algorithm research method. (Yayınlanmamış yüksek lisans tezi). Altınbaş Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, İstanbul.
