Multi-objective crashworthiness optimization ¬of holed double-walled structures under axial dynamic loading

پیرمحمد, سجاد (2018) Multi-objective crashworthiness optimization ¬of holed double-walled structures under axial dynamic loading. University of Mohaghegh Ardabili, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
گزارش نهایی طرح پژوهشی.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

This research investigates the effects of hole shapes and dimensions on crashworthiness performance of the square and octagonal bitubal structures under axial impact loading. Several holes with three different shapes including rectangle, hexagon and ellipse were considered on the walls of the square and octagonal structures. For these structures, crashworthiness indicators of SEA and PCF were numerically obtained using finite element code LS-DYNA. It is reminded that before performing the numerical simulations in LS-DYNA, numerical results have been validated by experimental ones. Based on the results, a significant improvement on the crashworthiness capacity was achieved by employing the technique of creating holes on the walls of structures; such that the hexagonal holes created on the square and octagonal bitubal structures improved the crashworthiness capacity by 60% and 42%, respectively in comparison with the corresponding conventional structures. Interestingly, all the holed structures showed the least PCF compared with those without hole. In the next phase, the hole dimensions were optimized using GA (genetic algorithm) and ANNs (artificial neural networks) methods to find the optimal structures. The SAW (simple additive weight) method was then implemented on the optimal structures, and the square and octagonal structures having the hexagonal holes were finally found as the best and superior energy absorbing devices.

Item Type: Other
Persian Title: بهینه¬سازی چند هدفه فروریزش سازه¬های دوجداره سوراخ¬دار¬ تحت بارگذاری محوری دینامیکی
Persian Abstract: : در این پژوهش، اثرات شکل و ابعاد سوراخ بر روی عملکرد فروریزش سازه¬های دوجداره مربعی و هشت¬ضلعی تحت بارگذاری دینامیکی محوری بررسی شده است. چندین سوراخ با اشکال مختلف (مستطیلی، شش¬ضلعی و بیضوی) بر روی دیواره¬های سازه¬های مربعی و هشت¬ضلعی در نظر گرفته شده و شاخص¬های لهیدگی جذب انرژی مخصوص (SEA) و بیشینه نیروی لهیدگی (PCF) برای سازه¬های مذکور از طریق نرم¬افزار ال اس-داینا محاسبه شده است. لازم به ذکر است که قبل از انجام شبیه¬سازیهای عددی در نرم‌افزار ال اس-داینا، نتایج عددی با نتایج آزمایش¬های تجربی صحت¬سنجی شدند. مطابق نتایج این تحقیق، با به¬کارگیری روش ایجاد سوراخ در جداره¬های سازه¬ها، بهبود قابل¬توجهی در ظرفیت جذب انرژی حاصل می¬شود. بطوری¬که سوراخهای شش¬ضلعی ایجاد شده بر روی سازه¬های با مقاطع مربعی و هشت¬ضلعی، ظرفیت جذب انرژی را به ترتیب 60% و 42% (در مقایسه با سازه¬های بدون سوراخ) بهبود می-بخشد. نکته جالب توجه این است که سازه¬های سوراخ¬دار علاوه بر بهبود شاخص SEA، موجب کاهش شاخص PCF نیز می¬شود. در مرحله بعد تحقیق حاضر، مقادیر بهینه ابعاد سوراخ¬های مستطیلی، شش¬ضلعی و بیضوی موجود در جداره¬های سازه¬های با مقاطع مربعی و هشت¬ضلعی با استفاده از روش¬های الگوریتم ژنتیک و شبکه¬های عصبی مصنوعی محاسبه شده است. در ادامه، روش تصمیم¬گیری SAW بر روی نتایج سازه¬های بهینه پیاده¬سازی شده و در نهایت سازه¬های مربعی و هشت¬ضلعی با شکل سوراخ شش¬ضلعی به-عنوان بهترین جاذب¬های انرژی معرفی گردیده است.
Subjects: Research Projects
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Date Deposited: 30 Jun 2019 08:57
Last Modified: 30 Jun 2019 08:57
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/8454

Actions (login required)

View Item View Item