Optimal stacking sequence design of laminate composite structures using tabu embedded simulated annealing

Rama Mohan Rao, A.; Arvind, N.

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자료유형: 학술저널

저자정보: Rama Mohan Rao, A. (Structural Engineering Research Centre, CSIR Campus) Arvind, N. (Structural Engineering Research Centre, CSIR Campus)

저널정보: 테크노프레스 Structural engineering and mechanics : An international journal Structural engineering and mechanics : An international journal 제25권 제2호

발행연도: 2007.1

수록면: 239 - 268 (30page)

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This paper deals with optimal stacking sequence design of laminate composite structures. The stacking sequence optimisation of laminate composites is formulated as a combinatorial problem and is solved using Simulated Annealing (SA), an algorithm devised based on inspiration of physical process of annealing of solids. The combinatorial constraints are handled using a correction strategy. The SA algorithm is strengthened by embedding Tabu search in order to prevent recycling of recently visited solutions and the resulting algorithm is referred to as tabu embedded simulated Annealing (TSA) algorithm. Computational performance of the proposed TSA algorithm is enhanced through cache-fetch implementation. Numerical experiments have been conducted by considering rectangular composite panels and composite cylindrical shell with different ply numbers and orientations. Numerical studies indicate that the TSA algorithm is quite effective in providing practical designs for lay-up sequence optimisation of laminate composites. The effect of various neighbourhood search algorithms on the convergence characteristics of TSA algorithm is investigated. The sensitiveness of the proposed optimisation algorithm for various parameter settings in simulated annealing is explored through parametric studies. Later, the TSA algorithm is employed for multi-criteria optimisation of hybrid composite cylinders for simultaneously optimising cost as well as weight with constraint on buckling load. The two objectives are initially considered individually and later collectively to solve as a multi-criteria optimisation problem. Finally, the computational efficiency of the TSA based stacking sequence optimisation algorithm has been compared with the genetic algorithm and found to be superior in performance.

#laminate composites #optimal design #simulated annealing #Tabu search #thermal buckling

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Rama Mohan Rao, A.

소속기관 CSIR-Structural Engineering Research Centre

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 토목공학

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Arvind, N.

소속기관 Structural Engineering Research Centre, CSIR Campus

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