Orthotropic Materials Properties Identification via Modal Analysis with Assistance of Genetic Algorithm
Doroševas, Viktoras | Recenzentas / Rewiewer |
Darbo gynimo komisijos pirmininkas / Thesis Defence Board Chairman | |
Darbo gynimo komisijos narys / Thesis Defence Board Member | |
Darbo gynimo komisijos narys / Thesis Defence Board Member | |
Darbo gynimo komisijos narys / Thesis Defence Board Member | |
Darbo gynimo komisijos narys / Thesis Defence Board Member | |
Darbo gynimo komisijos narys / Thesis Defence Board Member |
Magistro darbe ortotropinių medžiagų tamprumo savybės nustatomos naudojant modalinę analizę, kuriai padeda genetinis algoritmas. Apžvelgiama dabartinė literatūra apie neardomuosius šių savybių nustatymo metodus, pabrėžiant esamų metodų apribojimus. Siūloma nauja trijų pakopų metodika, pradedant nuo modalinės analizės, siekiant išgauti 12 natūralių dažnių kaip atskaitos taškų. Tada šie dažniai naudojami etaloninių verčių rinkiniui sudaryti, o po to įgyvendinamas genetinis algoritmas ortotropinių medžiagų elastingumo parametrams nustatyti. Metodika taikoma anglies pluošto kompozitams, o genetinis algoritmas užkoduotas Python, kad būtų pasiektas konverguotas sprendimas. Tyrimas taip pat apima praktinį komponentą, kuriame siūlomas metodas išbandomas ant kompozicinių plokštelių, suprojektuotų ir analizuojamų naudojant ANSYS programinę įrangą. Rezultatai lyginami su žinomomis etaloninės medžiagos savybėmis, siekiant įvertinti nustatytų savybių tikslumą. Remiantis išvadomis, pateikiamos išvados ir rekomendacijos tolesniems tyrimams. Darbą sudaro 91 puslapis teksto, 29 paveikslai, 10 lentelių ir 50 bibliografinių šaltinių. Prieduose pateikiamos algoritmo pseudokodo ir iteracijos lentelės.
In the Master's thesis, the elastic properties of orthotropic materials are identified using modal analysis assisted by a genetic algorithm. The current literature on non-destructive methods for determining these properties is reviewed, highlighting the limitations of existing techniques. A novel three-step methodology is proposed, starting with modal analysis to extract 12 natural frequencies as reference points. These frequencies are then used to form a set of reference values, followed by the implementation of a genetic algorithm to identify the elasticity parameters of orthotropic materials. The methodology is applied to carbon fiber composites, and the genetic algorithm is coded in Python to achieve a converged solution. The research also includes a practical component where the proposed method is tested on composite plates designed and analyzed using ANSYS software. The results are compared with known reference material properties to evaluate the accuracy of the identified properties. Conclusions and recommendations for further research are provided based on the findings. The thesis consists of 91 pages of text, 29 figures, 10 tables, and 50 bibliographical references. Appendices include the algorithm pseudo-code and iteration tables.