طراحی و ساخت بهینه جاذب انرژی استوانه ای تحت فشار داخلی با استفاده از روش بهینه سازی تکامل زمانی

جاذب های انرژی، برای جذب انرژی جنبشی اجسام و تبدیل آن به صورتی دیگر به کار می روند که از مهم ترین آنها لوله های جدار نازک دایره ای هستند. در جاذب استوانه ای جدار نازک سه پارامتر قطر، ضخامت و طول بر میزان جذب انرژی تاثیرگذارند. در این پژوهش به منظور دست یابی به اطلاعات لازم برای طراحی یک جاذب انرژی ارزان قیمت با قابلیت جذب بالا، استوانه های جدار نازک دارای فشار هوا در داخل که هوای داخل آن هنگام فروریزش متراکم می شود، مورد بررسی قرار گرفته است. در تحقیق حاضر بارگذاری ها دینامیکی و محوری انتخاب شده تا تطابق بالاتری با واقعیت داشته باشند. شبیه سازی و تحلیل مسیله توسط نرم افزار 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 مسیله استخراج گردیده و صحت آن با آزمون های تجربی اثبات شده است. سپس نمونه های مختلف مدل سازی شده و بر اساس آنها طراحی آزمایش انجام شده است. با استفاده از نتایج به دست آمده از تحلیل واریانس، بهینه سازی پارامترهای ضربه گیر با استفاده از الگوریتم تکامل زمانی انجام شده است. نتایج این تحقیق نشان دهنده آن است که می توان با ایجاد تراکم داخلی بدون کم شدن قابلیت جذب از وزن جاذب کم کرد. عملکرد طرح بهینه ی به دست آمده با استفاده از الگوریتم بهینه سازی تکامل زمانی، بیش از 33% نسبت به نمونه ی بدون تراکم بهبود پیدا کرد.