Projektowanie lekkich, kompozytowych tarcz wzmocnionych ciągłymi włóknami

The paper presents the results of an investigation in the area of numerical analysis and designing of lightweight composite disks reinforced with continuous fibres. The problem of the optimal layout of reinforcing fibres in the matrix domain in order to obtain the minimal weight of the disk with assumed mechanical properties is considered. The case of the creation of linear and curvilinear fibres is discussed. An adequate model of the composite structure is presented as well as the optimization task for this type of design problem, and the method of solving this task is formulated in the paper. The design problem is illustrated by a simple numerical example.W pracy przedstawiono wyniki badań w zakresie numerycznej analizy i projektowania lekkich, kompozytowych tarcz wzmocnionych ciągłymi włóknami. Rozpatrzono problem optymalnego rozmieszczenia włókien wzmacniających w obszarze matrycy pod kątem uzyskania minimalnej masy tarczy o wymaganych własnościach mechanicznych. Omówiono przypadek tworzenia liniowego i krzywoliniowego wzmocnienia. Przedstawiono odpowiedni model struktury kompozytu i sformułowano zadanie optymalizacyjne dla takiego typu problemu oraz zaproponowano metodę jego rozwiązania Rozpatrywany w pracy problem projektowy zilustrowano prostym przykładem numerycznym