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자료유형
학술저널
저자정보
Masoud Asgari (K. N. Toosi University of Technology) Alireza Babaee (K.N. Toosi University of Technology) Mohammadamin Jamshidi (K.N. Toosi University of Technology)
저널정보
국제구조공학회 Steel and Composite Structures, An International Journal Steel and Composite Structures, An International Journal Vol.27 No.4
발행연도
2018.1
수록면
427 - 438 (12page)

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In this paper, the single and multi-objective optimization of thin-walled conical tubes with different types of indentations under axial impact has been investigated using surrogate models called metamodels. The geometry of tapered thin-walled tubes has been studied in order to achieve maximum specific energy absorption (SEA) and minimum peak crushing force (PCF). The height, radius, thickness, tapered angle of the tube, and the radius of indentation have been considered as design variables. Based on the design of experiments (DOE) method, the generated sample points are computed using the explicit finite element code. Different surrogate models including Kriging, Feed Forward Neural Network (FNN), Radial Basis Neural Network (RNN), and Response Surface Modelling (RSM) comprised to evaluate the appropriation of such models. The comparison study between surrogate models and the exploration of indentation shapes have been provided. The obtained results show that the RNN method has the minimum mean squared error (MSE) in training points compared to the other methods. Meanwhile, optimization based on surrogate models with lower values of MSE does not provide optimum results. The RNN method demonstrates a lower crashworthiness performance (with a lower value of 125.7% for SEA and a higher value of 56.8% for PCF) in comparison to RSM with an error order of 10<sup>-3</sup>. The SEA values can be increased by 17.6% and PCF values can be decreased by 24.63% by different types of indentation. In a specific geometry, higher SEA and lower PCF require triangular and circular shapes of indentation, respectively.

목차

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참고문헌 (38)

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Abramowicz, W. / 1984 / Dynamic axial crushing of square tubes / Int. J. Impact Eng. 2(2):179~208 Crossref Acar, E. / 2011 / Multi-objective crashworthiness optimization of tapered thin-walled tubes with axisymmetric indentations / ThinWall. Struct. 49(1):94~105 google schola Ambrosio, J.A.C. / 2001 / Crashworthiness / Springer-Verlag Wien google schola Azimi, M.B. / 2016 / A new bi-tubular conical-circular structure for improving crushing behavior under axial and oblique impacts / Int. J. Mech. Sci. 105:253~265 Crossref Azimi, M.B. / 2016 / Energy absorption characteristics and a meta-model of miniature frusta under axial impact / Int. J. Crashworth. 21(3):222~230 Crossref

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