بهینه‌سازی جاذب انرژی لانه‌زنبوری با استفاده از الگوریتم ژنتیک بر اساس سطوح پاسخ و طراحی آزمایش‌ها؛ بخش دوم: فرایند بهینه‌سازی

Abstract

در‌ این تحقیق، مجموعه جاذب انرژی از نوع لانه‌زنبوری با پیاده‌سازی الگوریتم ژنتیک بهینه‌سازی شده‌‌است. هدف بهینه‌سازی، جذب تمام یا بخش عمده انرژی حرکتی ‏سازه و هم‌زمان محدودسازی سطح شوک ایجاد‌شده است. ابتدا، مشخصه‌های ضربه‌پذیری و حساسیت رفتاری ساختار لانه‌زنبوری در ضربه به صورت روابط صریح ریاضی ‏استخراج و در ادامه از روابط رفتاری استخراج‌شده جهت بهینه‌سازی استفاده شده ‌است. جاذب انرژی وظیفه مستهلک‌کردن انرژی برخورد و کاهش آسیب به سازه و ‏محموله آن را برعهده دارد. بنابراین قابلیت جذب انرژی، هم‌زمان با اعمال محدودیت شوک نیرویی عوامل طراحی تلقی می‌شود. هم‌زمان رعایت قیود حجمی و جرمی ‏مجموعه جاذب از محدودیت‌های طراحی برای استفاده صنعتی است. با استفاده از نتایج بخش نخست مقاله، سطوح پاسخ ساختار لانه‌زنبوری برای تغییر پارامترهای ‏ضربه‌پذیری مانند تنش میانگین و بیشینه استخراج شده‌است. بهینه‌سازی چندهدفه جاذب انرژی با روش الگوریتم ژنتیک و با استفاده از روابط پاسخ انجام شده‌است. در ‏بهینه‌سازی، هدف اصلی کمینه‌سازی جرم و حجم جاذب قرار داده شده است و حداکثر مجاز نیروی بیشینه و انرژی جذب شده به صورت قید در مساله وارد شده است. ‏خصوصیات هندسی لانه‌زنبوری شامل اندازه سلول، ضخامت، ارتفاع و مساحت از متغیرهای طراحی و ظرفیت جذب، حجم و جرم و سطح شوک خروجی بهینه‌سازی ‏هستند. صحت الگوریتم بهینه‌سازی با استفاده از نتایج مراجع ارزیابی شده و مشخصات مجموعه جاذب انرژی برای یک مساله نمونه به دست آمده است. نتایج نشان ‏می‌دهد که بهینه‌سازی جرمی و حجمی نتایج مشابهی ارائه می‌کند و کاهش سطح شوک مجاز، ابعاد جاذب بهینه را به‌سمت افزایش ارتفاع تغییر داده است.‏