بهینه سازی عملکرد سازه جدار نازک فروریزشی، در برخورد دینامیکی به روش طراحی آزمایش ها

در مقاله حاضر فرایند بهینه سازی یک هندسه جدارنازک فروریزشی جاذب انرژی بر مبنای روش طراحی آزمایش ها ارائه شده است. بهینه سازی برای بیشترین قابلیت جذب انرژی و کمترین شوک برخورد انجام شده است. بر این اساس تعداد چهار پارامتر کنترل هندسه انتخاب شده است که برای هر یک دو سطح مقداری پیش فرض مورد استفاده قرار داده شده است. در مجموع 16 مدل عددی با هندسه متفاوت تهیه و رفتار فروریزشی این هندسه ها به صورت مدل پوسته سه بعدی در نرم افزار LS-Dyna شبیه سازی شده است. مدل ماده مورد استفاده برای جاذب آلیاژ آلومینیمی با رفتار الاستیک-پلاستیک است که مشخصات آن از آزمون کشش استخراج شده است. مدل عددی جاذب در مجاورت سطوح تکیه گاهی و نگه دارنده و در برابر برخورد دینامیکی جرم متحرک با انرژی مشخص در راستای محوری تحلیل شده است. مقایسه نتایج شبیه سازی و بررسی بر اساس روش طراحی آزمایش ها به تعیین شکل و میزان اثرگذاری پارامترهای تغییرداده شده و ترکیب اثر آن ها بر رفتار نمونه جاذب منتهی شده است. نشان داده شد که اهمیت ضخامت سازه جاذب در رفتار آن قابل توجه است. همچنین مشاهده شد که علاوه بر این که شعاع انحنا در انتهای بسته هندسه عاملی مهم در تعیین مشخصات رفتار سازه جاذب است، بلکه بیشترین تاثیر را دارا است. علاوه بر این، برای تایید مدل عددی استفاده شده یک مساله شبه استاتیکی مشابه مورد تحلیل قرار داده شده است و با نتایج حاصل از آزمون آزمایشگاهی مقایسه شده است که همخوانی مناسب نتایج کیفیت مناسب شبیه سازی را تایید می کند.