عنوان
خصيصه‌يابي مكانيكي ساختارهاي سلولي پادكشسان با استفاده از يادگيري ماشين
نويسنده اصلي
كريميان‌مهر، عليرضا
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
ضريب پواسون يكي از ويژگي‌هاي مكانيكي كاربردي است كه براي استفاده از مواد و قطعات در صنعت مورد بررسي قرار مي‌گيرد. به صورت طبيعي مواد مورد استفاده در صنايع، ضريب پواسون مثبت از خود به نمايش مي‌گذارند. ضريب پواسون منفي يك ويژگي منحصر به فرد محسوب شده و باعث بروز رفتارهاي مكانيكي ويژه و برتر مي‌شود. يكي از روش‌هاي دستيابي به ضريب پواسون منفي در مهندسي مكانيك، طراحي يك روند تغيير شكل پيچيده‌ي منجر به اين امر است. به كمك پيشرفت روش‌هاي ساخت افزودني و امكان ساخت قطعه با پيچيدگي هندسي بالا در يك دهه‌ي اخير، ساخت و توسعه‌ي ساختارهاي سلولي پادكشسان جهت دستيابي به ويژگي‌هاي برتر اين فراساختارها به شدت مورد توجه قرار گرفته‌است. از سوي ديگر پيشرفت در استفاده از هوش مصنوعي در زمينه‌هاي مختلف مهندسي با توجه به قابليت‌هاي آن روز به روز در حال گسترش مي‌باشد. انواع روش‌هاي مبتني بر هوش مصنوعي توانايي حل چالش‌ها و بهينه‌سازي فرآيندهاي مهندسي را در مقياس بزرگي از موارد دارند. به همين دليل ورود هوش مصنوعي به زمينه‌هاي مختلف مهندسي به پيشرفت آن زمينه كمك شاياني مي‌كند. پژوهش حاضر به بررسي رفتار هايش از تنش ساختارهاي لانه‌زنبوري بازگشتي به كمك شبكهي عصبي مصنوعي پرسپترون چندلايه پرداخته است. ساختارهاي لانه زنبوري بازگشتي به دليل نمايش ضريب پواسون منفي داراي اهميت ويژه بوده و هوش مصنوعي در مشخصه‌يابي مكانيكي اين فراساختارها، در كاهش هزينه‌هاي فرآيندهاي تجربي عددي و زمان مورد استفاده براي اين امر بسيار كارآمد بوده است. به همين دلايل در اين پژوهش رفتار رهايش از تنش ساختار لانه‌زنبوري پادكشسان براي نوآوري بيشتر به وسيله‌ي هوش مصنوعي مشخصه‌يابي شده‌است. ماده‌ي مصرفي در اين پژوهش پلي لاكتيك اسيد با نام تجاري PLA+ و روش ساخت مدل‌سازي لايه‌گذاري ذوب‌شونده مي‌باشد. در قسمت اول خواص مكانيكي ماده‌ي مصرفي با انجام آزمون كشش تك‌محوره براي مشخص‌كردن مدول يانگ ماده و اجراي آزمون رهايش از تنش براي استخراج سري پروني كه بيان‌گر ويژگي ويسكوالاستيك ماده مي‌باشد، انجام شده‌است. سپس در نرم‌افزار آباكِس رفتار رهايش از تنش فراساختار سلولي مورد بحث، به شكل نمودارهاي نيرو – زمان شبيه‌سازي شده‌است. براي صحت‌سنجي عمل‌كرد مدل اجزاي محدود شبيه‌سازي كننده، از آزمون‌هاي تجربي بر ساختار سلولي پادكشسان لانه‌زنبوري بازگشتي استفاده شده‌است. با نمايش اختلاف حدود 20% بين مدل شبيه‌سازي كننده و آزمون‌هاي تجربي صورت‌گرفته، از اين مدل براي ساخت مجموعه داده‌ي رفتار رهايش از تنش ساختارهاي سلولي پادكشسان لانه‌زنبوري با شكل‌هاي هندسي متفاوت در بازه‌هاي مشخص، استفاده شده‌است. بر مجموعه‌ي داده‌اي گردآوري شده، شبكهي عصبي پرسپترون چندلايه آموزش داده‌شده تا اين هوش مصنوعي ويژگي مكانيكي بيان‌شده را در بازه‌هاي تعريفي، بادقت قابل قبولي پيش‌بيني كند. در نهايت پس از ارزيابي اين هوش مصنوعي، مشخص مي‌شود كه اين مدل توانايي پيش‌بيني رفتار رهايش از تنش ساختار لانه‌زنبوري بازگشتي را در چارچوب تغييرات تعريف‌شده، دارد.
شماره ركورد
227504
گرايش رشته تحصيلي
طراحي كاربردي
دانشكده
مهندسي مكانيك
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان