جستجو در:
دوره ۲۳، شماره ۱ - ( دی ۱۴۰۱ )
جلد ۲۳ شماره ۱ صفحات ۵۵-۴۵ |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Behravan A, Seyedkashi S, Sheikhi Azqandi M. Optimum design and construction of cylindrical energy absorber under internal pressure using time evolutionary optimization algorithm. Modares Mechanical Engineering 2022; 23 (1) :45-55
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-63134-fa.html
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-63134-fa.html
بهروان ابوالحسن، سیدکاشی سیدمحمدحسین، شیخی ازغندی مجتبی. طراحی و ساخت بهینه جاذب انرژی استوانه ای تحت‌فشار داخلی با استفاده از روش بهینه سازی تکامل زمانی. مهندسی مکانیک مدرس. ۱۴۰۱; ۲۳ (۱) :۴۵-۵۵
۱- گروه مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
۲- گروه مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند
۳- گروه مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند ،mojtabasheikhi@birjand.ac.ir
۲- گروه مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند
۳- گروه مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند ،
چکیده: (۲۳۸۳ مشاهده)
جاذبهای انرژی، برای جذب انرژی جنبشی اجسام و تبدیل آن به صورتی دیگر به کار میروند که از مهم‌ترین آنها لولههای جدار نازک دایرهای هستند. در جاذب استوانهای جدار نازک سه پارامتر قطر، ضخامت و طول بر میزان جذب انرژی تأثیرگذارند. در این پژوهش به منظور دستیابی به اطلاعات لازم برای طراحی یک جاذب انرژی ارزان قیمت با قابلیت جذب بالا، استوانههای جدار نازک دارای فشار هوا در داخل که هوای داخل آن هنگام فروریزش متراکم میشود، مورد بررسی قرار گرفته است. در تحقیق حاضر بارگذاریها دینامیکی و محوری انتخاب شده تا تطابق بالاتری با واقعیت داشته باشند. شبیهسازی و تحلیل مسئله توسط نرمافزار اجزای محدود آباکوس و با اعمال ضرایب جانسون-کوک برای مدل کردن رفتار ماده صورت پذیرفته است. در ادامه، نمودار کل کار انجام شده نسبت به زمان به عنوان خروجی مسئله استخراج گردیده و صحت آن با آزمون‌های تجربی اثبات شده است. سپس نمونههای مختلف مدل‌سازی شده و بر اساس آنها طراحی آزمایش انجام شده است. با استفاده از نتایج بهدست آمده از تحلیل واریانس، بهینهسازی پارامترهای ضربهگیر با استفاده از الگوریتم تکامل زمانی انجام شده است. نتایج این تحقیق نشان‌دهنده آن است که میتوان با ایجاد تراکم داخلی بدون کم شدن قابلیت جذب از وزن جاذب کم کرد. عملکرد طرح بهینه‌ی به‌دست‌آمده با استفاده از الگوریتم بهینهسازی تکامل زمانی، بیش از 33% نسبت به نمونه‌ی بدون تراکم بهبود پیدا کرد.
نوع مقاله: پژوهشی اصیل |
موضوع مقاله:
مکانیک ضربه
دریافت: 1401/5/3 | پذیرش: 1401/6/9 | انتشار: 1401/10/10
دریافت: 1401/5/3 | پذیرش: 1401/6/9 | انتشار: 1401/10/10
فهرست منابع
1. [1] Alexander J. M. An approximate analysis of collapse of thin-walled cylindrical shells under axial loading, Mechanical and Applied Mathematics 1960; 13: 10-15. [DOI:10.1093/qjmam/13.1.10]
2. [2] Abramowicz W., Jones N. Dynamic axial crushing of square tubes. International Journal of Impact Engineering 1984; 2(2):179-208. [DOI:10.1016/0734-743X(84)90005-8]
3. [3] Chirwa E. C. Theoretical analysis of tapered thin-walled metal inverbucktube. International Journal of Mechanical Sciences 1993; 35(3/4): 325-51. [DOI:10.1016/0020-7403(93)90085-9]
4. [4] Alghamdi A. Collapsible impact energy absorber: an overview. Thin-Walled Structures 2001; 39:189-213. [DOI:10.1016/S0263-8231(00)00048-3]
5. [5] Tarigopula V., Langseth M., Hopperstad O. S., Clusen A. H. Axial crushing of thin- walled high-strength steel sections. International Journal of Impact Engineering 2006; 32:847-82. [DOI:10.1016/j.ijimpeng.2005.07.010]
6. [6] Song J., Chen Y., Lu G. Light-weight thin-walled structures with patterned windows under axial crushing. International journal of mechanical sciences 2013; 66: 239-248. [DOI:10.1016/j.ijmecsci.2012.11.014]
7. [7] Graciano C., Martínez G., Gutiérrez A. Failure mechanism of expanded metal tubes under axial crushing. Thin-Walled Structures 2012; 51: 20-24. [DOI:10.1016/j.tws.2011.11.001]
8. [8] Singace A. A., El-Sobky H. Behaviour of axially crushed corrugated tubes. International journal of mechanical sciences 1997; 39(3): 249-2687. [DOI:10.1016/S0020-7403(96)00022-7]
9. [9] Alavi Nia A., Parsapour M. Comparative analysis of energy absorption capacity of simple and multi-cell thin-walled tubes with triangular, square, hexagonal and octagonal sections. Thin-Walled Structures 2014; 74:155-165. [DOI:10.1016/j.tws.2013.10.005]
10. [10] Supian A. B. M., Sapuan S. M., Zuhri M. Y. M., Zainudin E. S., Ya H. H. Hybrid reinforced thermoset polymer composite in energy absorption tube application: A review. Defence Technology 2018; 14(4): 291-305. [DOI:10.1016/j.dt.2018.04.004]
11. [11] Yang Z. et al. Experimental and numerical study of circular, stainless thin tube energy absorber under axial impact by a control rod. Thin-Walled Structures 2014; 82: 24-32. [DOI:10.1016/j.tws.2014.03.020]
12. [12] Yob M. N., Ismail K. A., Rojan M. A., Othman M. Z., A. M. Ahmad Zaidi Quasi static axial compression of thin-walled aluminum tubes: analysis of flow stress in the analytical models. Modern Applied Science 2015; 10(1):30-34. [DOI:10.5539/mas.v10n1p34]
۱۳. [۱۳] نداف اسکویی، علیرضا؛ خدارحمی، حسین؛ سهرابی، مسلم. مطالعه تجربی و عددی فروریزش پوسته های مخروطی جدار نازک تحت بار دینامیکی محوری. مهندسی مکانیک مدرس. دوره ۱۵، شماره ۷ ، ص ۳۹۲ - ۴۰۲، ۱۳۹۴.
۱۴. [۱۴] نداف اسکویی، علیرضا؛ خدارحمی، حسین؛ پاکیان مجتبی. مطالعه عددی و تجربی فروریزش الماسی جاذب انرژی جدار نازک لوله‌ای دارای سرپوش تحت بار دینامیکی. مهندسی مکانیک مدرس، دوره ۱۵، شماره ۲ ، ص ۱۶۹ - ۱۷۸ ، ۱۳۹۴.
۱۵. [۱۵] پیرمحمد، سجاد؛ اسماعیلی مرزدشتی، سبحان. مطالعه رفتار فروریزش سازه های مخروطی چند سلولی و بهینه سازی آن ها با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی. مکانیک سازه‌ها و شاره‌ها، دوره ۷ ، شماره ۲ ، ص ۱۱۱ - ۱۲۷ ، ۱۳۹۶.
16. [16] Alavi Nia A., Parsapour M. Comparative analysis of energy absorption capacity of simple and multi-cell thin-walled tubes with triangular, square, hexagonal and octagonal sections. Thin-Walled Structures 2014; 74: 155-165. [DOI:10.1016/j.tws.2013.10.005]
۱۷. [۱۷] رضوانی، محمدجواد. بررسی تجربی و شبیهسازی عددی جذب انرژی در لولههای مخروط ناقص شیاردار تحت نیروی محوری شعاعی. رساله دکترا. دانشگاه سمنان. ۱۳۹۲.
۱۸. [۱۸] نوری‌دامغانی،محمد؛عقیلی، مائده. بررسی جذب انرژی در لوله آلومینیومی تقویت شده با الیاف شیشه تحت نیروی محوری. دهمین کنفرانس انجمن هوا فضای ایران. دانشگاه تربیت مدرس. ۱۳۸۹.
۱۹. [۱۹] دهقانیان،محمدعلی؛ عسگری،مسعود؛"بررسی و بهینهسازی رفتار جاذبهای انرژی چند جداره و چند سلولی با مقاطع مختلف"، مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، دوره ۴۸، شماره ۲، ص ۱۴۳-۱۵۲، ۱۳۹۷.
20. [20] Yamasaki K, Han J., Maximization of crushing energy absorption of cylindrical shells, Advanced Engineering Software, 2000; 31(6):425-34. [DOI:10.1016/S0965-9978(00)00004-1]
۲۱. [۲۱] قدس‌بین‌جهرمی،علی؛ حاتمی،حسین؛"مطالعه عددی رفتار لوله های فلزی مشبک و تأثیر اندازۀ سطح مقطع و چند لایه کردن لوله‌ها تحت بارگذاری ضرب های محوری با سرعت کم"، مهندسی مکانیک امیرکبیر، دوره ۴۹، شماره ۴، ص ۶۸۵-۶۹۶، ۱۳۹۶.
۲۲. [۲۲] آذرخش،سجاد؛ رهی، عباس؛تحلیل لهیدگی محوری لولههای جدارنازک ساندویچی به کمک آزمایشهای تجربی و شبیهسازی اجزاء محدود، مهندسی مکانیک جامدات، دوره۶، شماره۲، ص ۱۸۳-۲۰۶، ۱۳۹۲.
23. [23] Zhu H., Qin C., Wang J. Q., Qi F. J. Characterization and simulation of mechanical behavior of 6063 aluminum alloy thin-walled tubes. Journal of Advanced Materials Reacearch. 2011;197-198:1500-1508. [DOI:10.4028/www.scientific.net/AMR.197-198.1500]
24. [24] Amarskaja I. B., Belousov V. S., Filippov P. S. Analytical calculation of adiabatic processes in real gases. Journal of Physics: Conference Series 2016, vol 754. [DOI:10.1088/1742-6596/754/11/112003]
۲۵. [۲۵] مارک زیمانسکی، ریچارد دیتمن. حرارت و ترمودینامیک. ترجمه حسین توتونچی، حسن شریفیان عطار و محمد هادی هادی زاده، چاپ چهارم ۱۳۷۶، مرکز نشر دانشگاهی.
26. [26] Sheikhi Azqandi M., Delavar M., Arjmand M. An enhanced time evolutionary optimization for solving engineering design problems. Engineering with computers 2020; 36: 761-781. [DOI:10.1007/s00366-019-00729-w]
۲۷. [۲۷] شیخی ازغندی، مجتبی؛ دلاور، مهدی؛ ارجمند، محمد. حل مسائل مهندسی با استفاده از الگوریتم تکامل زمانی. چهارمین کنگره بین‌المللی عمران معماری و توسعه شهری، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ۱۳۹۶.
28. [28] Bijari Sh., Sheikhi Azqandi, M., Optimal Design of Reinforced Concrete One-Way Ribbed Slab using Improved Time Evolutionary optimization, International journal of optimization in civil engineering, 2022, 2022; 12(2):201-214.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |