مطالعه تجربی و مدل سازی ریاضی تغییرشکل ورق های مستطیلی تحت بار ضربه ای

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 استادیار، گروه مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت

2 دانشیار، گروه مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت

3 دانشجوی دکتری، گروه مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت

چکیده

هدف از این پژوهش، مطالعه تجربی و مدل‌سازی تغییر شکل پلاستیک ورق‌های مستطیلی تحت بارگذاری ضربه‌ای با نرخ پایین توسط سامانه چکش پرتابه‌ای است. در بخش تجربی، برای بررسی رفتار مکانیکی ورق‌های فولادی و آلومینیومی نسبت به بار وارده، آزمایش‌هایی بر روی آن‌ها در سطوح انرژی متفاوت انجام می‌شود. بخش مدل‌سازی این تحقیق شامل ارائه یک تابع صریح برای داده‌های آزمایشگاهی با استفاده از روش تجزیه مقادیر منفرد بر اساس پارامترهای بی‌بعد و همچنین طراحی و مدل‌سازی چند هدفی سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک است. به‌طورکلی هدف از مدل‌سازی، پیش‌بینی قابل‌اطمینان و رضایت‌بخش نسبت خیز مرکز ورق به ضخامت آن تحت بارگذاری ضربه‌ای است. برای اعتبار سنجی نتایج به‌دست‌آمده، مقایسه‌ای بین نتایج مدل‌سازی و داده‌های تجربی انجام می‌شود. بررسی خطای داده‌های آموزشی و پیش‌بینی بر اساس مجذور میانگین مربعات خطاها و ضریب تبیین نشان می‌دهد که نتایج به‌دست‌آمده از مدل‌سازی بهینه سیستم استنتاج فازی- عصبی نسبت به مدل‌سازی ریاضی با روش تجزیه مقادیر منفرد به نتایج تجربی نزدیک‌تر است، با این تفاوت که درروش تجزیه مقادیر منفرد یک تابع ریاضی برای دادهای تجربی ارائه می‌شود. بنابراین، استفاده از روش-های مدل‌سازی‌ ارائه‌شده برای نسبت خیز مرکز ورق به ضخامت آن تحت بارگذاری ضربه‌ای مطلوب است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Babaei H, Darvizeh A (2011) Investigation into the Response of Fully Clamped Circular Steel, Copper, and Aluminum Plates Subjected to Shock Loading. Mech Based Des Struc39(4): 507-526.

[2] Babaei H, Darvizeh A (2010) Experimental and analytical investigation of large deformation of thin circular plates subjected to localized and uniform impulsive loading. Mech Based Des Struc 38(2): 171-189.

[3] Babaei H, Darvizeh, Alitavoli M, Mirzababaie Mostofi T (2015) Experimental and Analytical Investigation into Plastic Deformation of Circular Plates Subjected to Hydrodynamic Loading. Journal of Modares Mechanical Engineering 15(2): 305-312. (In Persian)

[4] Babaei H, Mirzababaie Mostofi T, Alitavoli M (2015) Experimental Study and Analytical Modeling for Inelastic Response of Rectangular Plates under Hydrodynamic Loads. Journal of Modares Mechanical Engineering 15(4): 361-368. (In Persian)

[5] Porkhial S, Salehpour M, Ashraf H, Jamali A (2015) Modeling and prediction of geothermal reservoir temperature behavior using evolutionary design of neural networks  Geothermics 53: 320–327.

[6] Deb AK (2011) Introduction to soft computing techniques: artificial neural networks, fuzzy logic and genetic algorithms. Soft Computing in Textile Engineering: 3-24.

[7] Sugeno M, Kang GT (1988) Structure identification of fuzzy model. Fuzzy Sets and Systems 28: 15-33.

[8] Marzbanrad J, Jamali A (2009) Design of ANFIS Networks Using Hybrid Genetic and SVD Method for Modeling and Prediction of Rubber Engine Mount Stiffness. Iny J Automot Techn 10(2) : 167-174.

[9] Nariman-Zadeh N, Darvizeh A, Dadfarmai MH (2004) Design of ANFIS networks using hybrid genetic and SVD methods for the modelling of explosive cutting process. J Mater Process Tech 155 :1415–1421.

[10] Takagi T, Sugeno M (1993) Fuzzy identification of systems and its applications to modelling and control. Readings in Fuzzy Sets for Intelligent Systems: 387-403.

[11] Jang JSR (1993) ANFIS: adaptive-network-based fuzzy inference system. IEEE Trans Syst Man Cybern 23 :665-685.

[12] Gharababaei H, Nariman-Zadeh N, Darvizeh A (2010) A simple modelling method for deflection of circular plates under impulsive loading using dimensionless analysis and singular value decomposition. J Mech 26(3) :355-361.