Cross-section optimization of thin-walled open-section composite column for maximizing its ultimate strength

结构工程 有限元法 横截面(物理) 屈曲 栏(排版) 复合数 参数化复杂度 十字形 章节(排版) 材料科学 工程类 计算机科学 复合材料 算法 连接(主束) 物理 量子力学 操作系统
作者
Prashant Kumar Choudhary,Prashanta K. Mahato,Prasun Jana
出处
期刊:Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L: Journal of Materials: Design and Applications [SAGE Publishing]
卷期号:236 (2): 413-428 被引量:1
标识
DOI:10.1177/14644207211046264
摘要

This paper focuses on the optimization of thin-walled open cross-section laminated composite column subjected to uniaxial compressive load. The cross-section of the column is parameterized in such a way that it can represent a variety of shapes including most of the regular cross-sections such as H, C, T, and I sections. The objective is to obtain the best possible shape of the cross-section, by keeping a constant total material volume, which can maximize the ultimate load carrying capacity of the column. The ultimate strength of the column is determined by considering both buckling instability and material failure. For material failure, Tsai-Wu composite failure criterion is considered. As analytical solutions for these parameterized column models are not tractable, the ultimate loads of the composite columns are computed through finite-element analysis in ANSYS. And, the optimization is carried out by coupling these finite-element results with a genetic algorithm based optimization scheme developed in MATLAB. The optimal result obtained through this study is compared with an equivalent base model of cruciform cross-section. Results are reported for various lengths and boundary conditions of the columns. The comparison shows that a substantial increase of the ultimate load, as high as 610%, can be achieved through this optimization study. Thus, the present paper highlights some important characteristics of open cross-sections that can be useful in the design of thin-walled laminated column structures.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
niumi190完成签到,获得积分0
1秒前
赵媛发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
YLYM完成签到,获得积分10
1秒前
彤光赫显完成签到,获得积分10
1秒前
包容的傲玉完成签到,获得积分10
2秒前
Akim应助欣宝采纳,获得10
2秒前
AZN完成签到,获得积分10
2秒前
HXDong123完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
glanceofwind完成签到 ,获得积分10
3秒前
好久不见完成签到 ,获得积分10
4秒前
Athos_1992完成签到,获得积分10
4秒前
从这完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
烟花应助章鱼饭采纳,获得10
5秒前
林烯完成签到,获得积分10
5秒前
WHB完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
轻松峻熙完成签到,获得积分10
5秒前
柔弱水香完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
李健应助ikun6666采纳,获得10
7秒前
牛马完成签到,获得积分10
7秒前
123完成签到,获得积分10
7秒前
小圈圈梦魇完成签到,获得积分10
8秒前
半夏完成签到 ,获得积分10
9秒前
敖江风云完成签到,获得积分10
9秒前
小满完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
欧欧欧导完成签到,获得积分10
10秒前
努力退休小博士完成签到 ,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助20
10秒前
PetersenGraph完成签到,获得积分10
11秒前
不必要再讨论适合与否完成签到,获得积分10
12秒前
Hey发布了新的文献求助10
12秒前
霸王宝宝蛋完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
大方的若山完成签到,获得积分10
14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
Einführung in die Rechtsphilosophie und Rechtstheorie der Gegenwart 1500
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 1000
青少年心理适应性量表(APAS)使用手册 700
Air Transportation A Global Management Perspective 9th Edition 700
DESIGN GUIDE FOR SHIPBOARD AIRBORNE NOISE CONTROL 600
NMR in Plants and Soils: New Developments in Time-domain NMR and Imaging 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4985036
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4235650
关于积分的说明 13190873
捐赠科研通 4028625
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2203826
邀请新用户注册赠送积分活动 1216007
关于科研通互助平台的介绍 1133619