مطالعه رفتار فروریزش سازه های مخروطی چند سلولی و بهینه سازی آن ها با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی

در تحقیق حاضر، رفتار لهیدگی سازه های مخروطی چند سلولی تحت بارگذاری دینامیکی محوری بررسی شده است. این سازه ها مخروطی از دو جداره داخلی و بیرونی تشکیل شده است که توسط چند صفحه تقویتی به همدیگر متصل شده اند. سازه های مذکور در پنج نوع سطح مقطع مربعی، شش ضلعی، هشت ضلعی، ده ضلعی و دایروی، مورد بررسی قرار گرفته اند. قبل از انجام شبیه سازی های عددی، رفتار لهیدگی سازه های مذکور با استفاده از نرم افزار ال اس-داینا، نتایج عددی با نتایج آزمایش های تجربی صحت سنجی شدند. پس از حصول اطمینان از درستی مدل اجزاء محدود ایجاد شده، شاخص های جذب انرژی ویژه (SEA) و بیشینه نیروی لهیدگی (F max) برای همه سازه ها جهت پیدا کردن بهترین سازه از نقطه نظر عملکرد جذب انرژی محاسبه شدند. در ادامه با استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک، مقادیر بهینه ابعاد سازه های مذکور (شامل زاویه مخروط (Ө) و نسبت اندازه جداره داخلی به اندازه جداره بیرونی (S)) به دست آورده شدند. سپس از میان سازه های بهینه شده، بهترین سازه به کمک روش تصمیم گیری چند معیاره تاپسیس انتخاب گردید. نتایج نشان داد که سازه مخروطی دایروی دارای بهترین عملکرد با پارامترهای طراحی θ=°3/94 و S= 0/578 بوده، بنابراین به عنوان بهترین جاذب انرژی معرفی گردیده است. در پایان اثر تورفتگی قسمت داخلی سازه (جداره داخلی و تقویتی) بررسی شد و نتایج نشان داد که تورفتگی جداره داخلی نتیجه مناسب تری دارد.

کلیدواژه ها:

سازه مخروطی چند سلولی ، بارگذاری دینامیکی محوری ، شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک ، روش تاپسیس