Optimal design of sandwich panels with a soft core

The main issue taken up in the paper is to find optimal designs of multispan sandwich panels with slightly profiled steel facings and polyurethane foam core (PUR), which would satisfy conflicting demands of the market, i.e. minimal variance in types of panels, maximum range of application and minimum cost. The aim is to find dimensional and material parameters of panels which generate minimum cost and maximum length of span under prescribed loads in ultimate and serviceability limit states. The multi-criterion optimization problem is formulated in such a way, where the length of the span plays two roles, namely a design variable and a component of a vector objective function. An evolutionary algorithm is used. Numerous inequality constraints are introduced in two ways: directly and by external penalty functions.

---

Wpracy podejmuje się problem optymalizacji wieloprzęsłowych płyt warstwowych z rdzeniem z poliuretanu (PUR) i okładzinami stalowymi lekko profilowanymi. Poszukuje się rozwiązań, które spełnią sprzeczne wymagania rynku, mianowicie: minimalizację typoszeregu płyt, maksymalizację zakresu ich zastosowania oraz minimalizację kosztu produkcji. Celem optymalizacji jest znalezienie parametrów geometrycznych i materiałowych płyt warstwowych, które minimalizują koszt oraz maksymalizują dopuszczalną rozpiętość dla ustalonych obciążeń i przy spełnieniu stanów granicznych nośności i użytkowalności. W wielokryterialnym sformułowaniu problemu optymalizacyjnego rozpiętość pełni dwie funkcje. Jest ona równocześnie zmienną projektową i składową wektora funkcji celu. Jako narzędzie optymalizacji wykorzystano algorytmy genetyczne. Ograniczenia nierównościowe wprowadzono do procedury optymalizacyjnej za pomocą zewnętrznej funkcji kary oraz jawnie.