شبكه هاي عصبي مصنوعي براي طراحي معكوس مواد با رهيافت مكانيك آسيب پيوسته

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش؛ با رهيافت شبكه‌هاي عصبي مصنوعي يك روش طراحي براي يك ماده كامپوزيتي زمينه فلزي با رويكرد كاهش آسيب ارائه مي‌گردد. ماده كامپوزيتي زمينه فلزي از آلومينيوم و فولاد با كسر حجمي 20 درصد تشكيل شده است. در اين طراحي؛ چيدمان ذرات فولاد با رهيافت شبكه‌هاي عصبي مصنوعي به‌گونه‌اي پيشنهاد مي‌شود كه آسيب نرم حاصل از بارگذاري به حداقل ممكن برسد. براي اين هدف؛ يك صفحه كامپوزيتي زمينه فلزي آلومينيوم و فولاد تحت بارگذاري‌هاي كششي و برشي قرار مي‌گيرد و چيدمان هندسي ذرات استخراج مي‌گردد. در اين پژوهش؛ ابتدا مدل آسيب نرم لمتر به كمك يك زيربرنامه در نرم‌افزار اجزاي محدود آباكوس پياده‌سازي شده است و ميدان‌هاي كرنش، تنش و آسيب در يك جسم تحت بارگذاري استخراج مي‌شود. از نتايج مدل‌سازي اجزاي محدود براي داده‌هاي آموزشي يك شبكه عصبي وابسته به زمان (از نوع دروازه‌اي) استفاده مي‌شود. اين شبكه عصبي توانايي پيش‌بيني مقدار آسيب باتوجه‌به كرنش ورودي را خواهد داشت. سپس شبكه عصبي مصنوعي پيشنهادي در يك مسئله محك مورد راستي‌آزمايي قرار مي‌گيرد. در ادامه از اين شبكه عصبي مصنوعي براي طراحي معكوس ماده كامپوزيتي زمينه فلزي سود برده مي‌شود. چيدمان هندسي ذرات كامپوزيت به‌گونه‌اي كه ماده بيشترين استحكام را داشته باشد و يا به‌عبارت‌ديگر آسيب ماده كمينه باشد، استخراج مي‌گردد. در طراحي معكوس، چيدمان‌هاي تصادفي ماده كامپوزيتي انتخاب و كرنش‌هاي متناظر ذرات استخراج و به‌عنوان ورودي به شبكه عصبي مصنوعي آموزش‌ديده شده، داده مي‌شود و مقادير آسيب ذرات به‌عنوان خروجي استخراج مي‌شود. در نهايت با الگوريتم پيشنهادي؛ چيدمان بهينه براي ذرات ماده كامپوزيتي با حداقل آسيب پيشنهاد مي‌شود.

229595

طراحي كاربردي

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان