اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 38 |
| تعداد شمارهها | 1,408 |
| تعداد مقالات | 10,088 |
| تعداد مشاهده مقاله | 11,909,048 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,961,204 |
بهینهسازی مقاوم جرمی کپسول زیستی با لحاظ عدم قطعیتهای خواص مکانیکی سازه | ||
| علوم و فناوریهای پدافند نوین | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 20 بهمن 1404 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| حسن ناصح1؛ حدیثه کریمایی* 2؛ محمد لسانی فدافن3 | ||
| 1استادیار پژوهشگاه هوافضا | ||
| 2پژوهشگاه هوافضا، وزارت علوم تحقیقات و فناوری | ||
| 3دانشجوی دکتری پژوهشگاه هوافضا | ||
| تاریخ دریافت: 03 شهریور 1404، تاریخ بازنگری: 30 مهر 1404، تاریخ پذیرش: 20 بهمن 1404 | ||
| چکیده | ||
| این پژوهش روشی ترکیبی برای بهینهسازی مقاوم جرمی کپسولهای زیستی با هندسه کره–مخروطی ارائه میکند. هدف اصلی، کمینهسازی جرم سازه تحت عدم قطعیت در خواص مکانیکی ماده شامل چگالی، مدول یانگ و ضریب پواسون است. چارچوب پیشنهادی بر مبنای بهینهسازی همه در یک مرحله (AAO) بنا شده و در هر تکرار ابتدا نقطه بهینه به کمک الگوریتم ژنتیک تعیین میشود. سپس پایداری طرح در برابر تغییرات احتمالی خواص ماده با تحلیل مقاوم مبتنی بر واریانس ارزیابی میگردد. در این فرآیند از روش نمونهبرداری ابرمکعب لاتین (LHS) برای ایجاد دادههای آماری و استخراج سطوح پاسخ توابع هدف و قیود استفاده شده است. دادههای حاصل از آزمون کشش نمونههای آلومینیوم مبنای تحلیلها قرار گرفتهاند. نتایج نشان میدهد طرح بهینه مقاوم با کاهش حدود ۱۰ درصدی جرم نسبت به مدل اولیه، تمام قیود طراحی را با حاشیه ایمنی دو سیگما برآورده میسازد. هرچند اثر عدم قطعیتها بر جرم کمتر از ۲ درصد برآورد شده است، اما بهبود قابل توجهی در ضریب اطمینان کمانشی مشاهده گردید. تحلیل پروازی نیز بهبود همزمان در عملکرد آیرودینامیکی (کاهش سرعت اوج) و پایداری پرواز (افزایش ارتفاع نهایی) را نشان میدهد. به طور کلی، روش پیشنهادی با وجود سادگی نسبی، موجب ارتقای قابل توجه در عملکرد و ایمنی کپسول میشود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| بهینهسازی مقاوم؛ کپسول زیستی؛ عدم قطعیت؛ خواص مکانیکی؛ آزمایش کشش | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Robust Mass Optimization of a Bio-Capsule Considering Structural Mechanical Property Uncertainties | ||
| نویسندگان [English] | ||
| hassan Naseh1؛ Hadiseh Karimaei2؛ Mohammad Lesani Fadafan3 | ||
| 1Aerospace Research Institute, Ministry of Science, Research and Technology | ||
| 2ARi | ||
| 3Aerospace Research Institute, Ministry of Science, Research and Technology | ||
| چکیده [English] | ||
| This study presents a hybrid approach for robust mass optimization of bio-capsules with a blunt-body geometry. The main objective is to minimize structural mass under uncertainties in material mechanical properties, including density, Young’s modulus, and Poisson’s ratio. The proposed framework is based on the All-at-Once (AAO) optimization framework, where in each iteration the optimal design point is determined using a genetic algorithm. The robustness of the design against variations in material properties is assessed through variance-based robust analysis. Latin Hypercube Sampling (LHS) is employed to generate statistical data and construct response surfaces for objective functions and constraints. Experimental tensile test data of aluminum specimens provide the basis for the analyses. Results indicate that the robust optimized design achieves about a 10% mass reduction compared to the baseline model while satisfying all design constraints with a two-sigma safety margin. Although the effect of uncertainties on mass is estimated to be less than 2%, a significant improvement in the buckling safety factor is observed. Flight analysis also demonstrates simultaneous improvements in aerodynamic performance (through reduced peak velocity) and flight stability (through increased final altitude). Overall, despite its relative simplicity, the proposed method achieves substantial enhancements in both the performance and safety of the capsule. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Robust Optimization, Bio-Capsule, Uncertainties, Material Properties, Tensile Test | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 44 |
||