بهینه‌سازی عملکرد سازه جدارنازک فروریزشی، در برخورد دینامیکی به روش طراحی آزمایش‌ها

در مقاله حاضر، فرایند بهینه‌سازی یک هندسه جدارنازک فروریزشی جاذب انرژی برمبنای روش طراحی آزمایش‌ها ارایه شده است. بهینه‌سازی 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 هریک دو سطح مقداری پیش‌فرض مورد استفاده قرار داده شده است. در مجموع 16 مدل عددی با هندسه متفاوت تهیه و رفتار فروریزشی این هندسه‌ها به صورت مدل پوسته سه‌بعدی در نرم‌افزار ls-dyna شبیه‌سازی 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 تکیه‌گاهی و نگه‌دارنده و در برابر برخورد دینامیکی جرم متحرک با انرژی مشخص در راستای محوری تحلیل شده است. مقایسه نتایج شبیه‌سازی و بررسی براساس روش طراحی آزمایش‌ها به تعیین شکل و میزان اثرگذاری پارامترهای تغییرداده‌شده و ترکیب اثر آنها 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 این‌که 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 شبه‌استاتیکی مشابه مورد تحلیل قرار داده شده است و با نتایج حاصل از آزمون آزمایشگاهی مقایسه شده است که هم خوانی مناسب نتایج کیفیت مناسب شبیه‌سازی را تایید می‌کند.