การปรับโครงสร้างเชิงทอพอโลยีของโครงสร้างที่มีวัสดุคอมโพสิตโดยใช้ SBFE-BESO

บทคัดย่อ

วิทยานิพนธ์ระดับมหาบัณฑิตเล่มฉบับนี้นำเสนอวิธีการออกแบบโทโพโลยีภายใต้ระเบียบวิธีสเกลบาวด์ดารีไฟไนต์เอลิเมนต์ (SBFE) นำมาประยุกต์ใช้กับเทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างเชิงวิวัฒนาการแบบสองทิศทาง (BESO) กับโครงสร้างคอมโพสิตที่ทำมาจากวัสดุมากกว่าสองชนิดที่มีคุณสมบัติทางกลต่างกันในการรับแรงดึงและแรงอัด โครงสร้างจะแบ่งออกเป็นสองกลุ่มคือบริเวณรับแรงดึงและบริเวณรับแรงอัด โดยพิจารณาตามค่าคงที่แรกของอินแวเรียนต์อันดับหนึ่งของเทนเซอร์ความเค้น ซึ่งเป็นค่าคงที่ที่เกิดจากการรวมของความเค้นตามแนวทแยงมุมของเทนเซอร์ หรือ ผลรวมของความเค้นตามแนวแกนหลัก (Principal Stresses) จากนั้นวัสดุสองกลุ่มที่เหมาะสำหรับแรงดึงและแรงอัดจะถูกจัดเรียงในบริเวณรับแรงดึงและแรงอัดของโครงสร้างตามลำดับ โดยใช้โครงสร้างทางวิศวกรรมมาเป็นตัวอย่างในการพิจารณา จากการศึกษาพบว่า สามารถสร้างสมดุลระหว่างการเพิ่มค่าความแข็งแรง ใช้ประโยนช์จากประสิทธิภาพและศักยภาพของวัสดุต่างๆ ได้มากกว่า วิธีการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างแบบวัสดุเดี่ยวและสามารถลดสัดส่วนโดยปริมาตรของวัสดุในโครงสร้างช่วยในการประหยัดต้นทุนวัสดุ