Multi-objective optimization for maximum fundamental frequency and minimum cost of hybrid graphene/fibre-reinforced nanocomposite laminates

材料科学 石墨烯 有限元法 复合材料 优化设计 分类 振动 结构工程 计算机科学 算法 声学 工程类 纳米技术 机器学习 物理
作者
Georgios Α. Drosopoulos,Christos Gogos,G. Foutsitzi
出处
期刊:Structures [Elsevier BV]
卷期号:54: 1593-1607 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.istruc.2023.05.118
摘要

The present article proposes a multi-objective optimization study aiming at the optimal cost-effective design of nano-reinforced laminates. To maximize the fundamental frequency and minimize the cost, a hybrid laminate is studied, introducing both conventional fibres and graphene nanoplatelets reinforcement. A multi-objective genetic algorithm optimization is adopted to provide the optimal natural frequency and cost for the laminate. Optimization is implemented using the Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II), which converges to near-optimal solutions for all scenarios tested. The vibration problem is solved using the finite element method and the first-order shear deformation theory. Effective material properties are derived using micromechanical equations. Different optimization problems are solved using one to four types of design variables, including graphene and fibre distribution along the thickness, layer thickness, and fibre angles. Results indicate that increasing the graphene nanoplatelets content and keeping the minimum fibre content leads to cost-effective design. A drastic increase in the fundamental frequency and decrease in the cost is obtained for the hybrid graphene/fibre-reinforced laminate compared to conventional fibre-reinforced composites.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
逸迩完成签到,获得积分10
刚刚
搜集达人应助天123采纳,获得10
1秒前
七塔蹦蹦蹦完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
克里斯就是逊啦完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
领导范儿应助木南楠a采纳,获得10
2秒前
2秒前
Jasper应助白熊采纳,获得10
3秒前
搜集达人应助空城采纳,获得10
3秒前
li发布了新的文献求助10
3秒前
fanqiaqia完成签到,获得积分10
3秒前
nan完成签到,获得积分10
4秒前
白立轩完成签到,获得积分10
4秒前
Shinka发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
echo完成签到,获得积分10
5秒前
Fmy完成签到 ,获得积分20
5秒前
5秒前
修仙中应助Kepler采纳,获得10
5秒前
6秒前
青年才俊发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
晓飘逸寄凡完成签到,获得积分10
6秒前
qwea334发布了新的文献求助30
7秒前
7秒前
7秒前
贤惠的忘幽完成签到,获得积分10
7秒前
molihuakai应助ZZUzxt123采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
fanqiaqia发布了新的文献求助10
8秒前
橙子完成签到,获得积分20
8秒前
小纪完成签到,获得积分10
8秒前
执着的大叔完成签到,获得积分20
8秒前
lexiao完成签到,获得积分10
8秒前
Bella发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
自由沛芹发布了新的文献求助10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Multiple Self-States Drawing Technique 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rosenblum, Global Change Biology 500
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7769071
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9312249
关于积分的说明 20327475
捐赠科研通 7354297
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3315897
关于科研通互助平台的介绍 2464873
邀请新用户注册赠送积分活动 2330493