مدلسازی و مقایسه رفتار مکانیکی سازه های جدار نازک آلومینیومی با و بدون فوم پلی یورتان در نرم افزار LS-DYNA و ارائه یک مدل شبکه عصبی مصنوعی

قابلیت جذب انرژی سازه های جدار نازک با مقاطع مختلف همواره مورد توجه محققان بوده است. این سازه ها بعنوان جاذب های انرژی در صنایع مختلف از جمله اتومبیل سازی و هوافضا مورد استفاده وسیعی قرار می گیرند و سبب حفاظت از سرنشینان و محوله ها در حین برخورد می شوند. در این مقاله رفتار مکانیکی سازه های جدار نازک از جنس آلومینیوم با فوم پرکننده پلی یورتان و بدون فوم تحت بارگذاری محوری ضربه ای بررسی شده است. سازه ها از نوع خیلی نازک می باشند بطوریکه برای نمونه استوانه ای رابطه (D/t) ≈ 550 برقرار است. تحلیل اجزا محدود و شبیه سازی توسط نرم افزار LS-DYNA انجام شده است. سازه های جدار نازک دارای مقاطع دایروی، شش ضلعی و چهار ضلعی با طول، ضخامت و اندازه محیط مقطع یکسان می باشند. نتایج حاصل از پژوهش بیانگر آن است که سازه با مقطع دایروی از مقاطع چهار گوش و شش گوش انرژی بیشتری جذب می نماید در حالیکه تغییر طول کمتری را تجربه می کند. بعلاوه می توان اثرات تمرکز تنش را در کنج های مقاطع مربع و شش ضلعی بر روی جداره سازه ها مشاهده کرد. همچنین سازه با مقطع دایروی به صورت متقارن تر تحت بارگذاری دینامیکی فشرده می گردد درحالیکه سازه های جدار نازک با مقاطع شش و چهار ضلعی تمایل به کمانش دارند. در پایان نیز معماری از یک شبکه عصبی مصنوعی ارائه شده است تا با کمک آن و بهره گیری از داده های LS-DYNA بتوان رفتار جذب انرژی و نیروی این سازه ها را در قالب مدلی در شبکه عصبی بیان نمود. نتایج مدل پیشنهادی در مقایسه با نتایج تحلیلی نرم افزار LS-DYNA دقت قابل قبولی داشتند.