Study on the collapse behavior of double-walled conical columns with different cross-section shapes under dynamic loading

پیرمحمد, سجاد (2017) Study on the collapse behavior of double-walled conical columns with different cross-section shapes under dynamic loading. University of Mohaghegh Ardabili, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
گزارش طرح پژوهشی-نهایی.pdf

Download (2MB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

In the present research, the collapse behavior of multi-cell conical structures has been studied under axial dynamic loading. These structures consisted of two concentric conical tubes which have been connected together by several plates as stiffeners. These structures were assumed to have five different cross-sections of square, hexagonal, octagonal, decagonal and circular. Before performing the numerical simulations using LS-DYNA, the numerical results were validated by experimental results. The collapse indicators of SEA and F_max were then computed for all the structures to find the best structure from the crashworthiness point of view. ¬¬The artificial neural networks method was used to optimize the design parameters θ (cone angle) and S (ratio of the inner tube size to the outer tube one) for the mentioned structures. Among the optimized structures, the best structure was selected using the decision making method called TOPSIS. ¬The multi-cell conical structure with circular cross-section having dimensions of S=0.578 and θ=3.94°, found to perform the best in terms of crashworthiness capability. Effect of triggers (inner tube and stiffeners) was finally studied, and the results revealed that the triggering by inner tube had a suitable result.

Item Type: Other
Persian Title: مطالعه رفتار فروریزش سازه¬های دوجداره مخروطی با سطح مقطع مختلف تحت بارگذاری دینامیکی
Persian Abstract: در تحقیق حاضر، رفتار لهیدگی سازه¬های مخروطی چند سلولی تحت بارگذاری دینامیکی محوری بررسی شده است. این سازه¬ها از دو لوله مخروطی هم¬مرکز تشکیل شده است که توسط چند صفحه تقویتی به هم متصل شده¬اند. سازه¬های مذکور در پنچ نوع سطح مقطع مربعی، شش ضلعی، هشت ضلعی، ده ضلعی و دایروی مورد بررسی قرار گرفته¬اند. قبل از انجام شبیه¬سازیهای عددی رفتار لهیدگی سازه¬های مذکور با استفاده از نرم‌افزار 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 (θ) و نسبت اندازه لوله داخلی به اندازه لوله خارجی (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 =3.94°θ و S=0.578 بوده و بنابراین به عنوان بهترین جاذب انرژی معرفی گردیده است. در پایان اثر تورفتگی قسمت داخلی سازه (لوله داخلی و تقویتی) بررسی شد و نتایج نشان داد که تورفتگی لوله داخلی نتیجه¬ مناسبی دارد.
Subjects: Research Projects
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Date Deposited: 23 Jun 2019 07:35
Last Modified: 23 Jun 2019 07:35
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/8222

Actions (login required)

View Item View Item