بهینه سازی سازه جاذب انرژی ضد بالارونده در قطارهای شهری با استفاده از مدل سازی شبکه عصبی RBF و الگوریتم ژنتیک چند هدفه

بهبود ایمنی مسافران در برخورد قطارها نیازمند طراحی وسایل نقلیه ریلی با قابلیت جذب انرژی کارآمد است. سازه های جاذب انرژی که در انتهای واگن ها نصب می شوند، نقش حیاتی در مدیریت انرژی ضربه ایفا می کنند. این پژوهش به بررسی عملکرد یک سازه جاذب انرژی متشکل از لوله مخروطی و صفحه ضد بالارونده تحت بارگذاری خارج از مرکز می پردازد. با استفاده از روش نمونه گیری همرسلی، ۱۰۰ مدل هندسی با مقادیر مختلف پارامترهای طراحی لوله مخروطی (شعاع، ضخامت و زاویه مخروط) ایجاد شد و فرآیند لهیدگی شبه استاتیکی به کمک شبیه سازی المان محدود در نرم افزار آباکوس تحلیل گردید. شاخص های کلیدی عملکرد (SEA و Fmax) استخراج گردید. با توجه به هزینه محاسباتی بالا، از یک مدل جایگزین مبتنی بر شبکه توابع پایه شعاعی (RBF) با دقت بالا (۰/۹۸= R²) استفاده شد. بهینه سازی چندهدفه با الگوریتم NSGA-II جبهه پارتو را آشکار کرد که مصالحه بین اهداف متعارض را نشان می دهد. اعتبارسنجی با شبیه سازی اجزای محدود، اختلاف نسبی کمتر از ۲٪ برای SEA و Fmax در طرح بهینه به روش کمترین فاصله را نشان داد که دقت و قابلیت اطمینان چارچوب پیشنهادی را تایید می کند. این یافته ها موید قابلیت و اتکاپذیری چارچوب پیشنهادی به عنوان راهنمایی موثر برای طراحی بهینه جاذب های انرژی در صنعت ریلی است.

کلیدواژه ها:

سازه جاذب انرژی ، ضد بالارونده ، شبکه توابع پایه شعاعی ، الگوریتم ژنتیک ، بهینه سازی چند هدفه