ارائه‌کننده: محدثه حسین زاده
استاد راهنما: دکتر امین فرخ آبادی
استاد مشاور: دکتر شهرام حسینی
استاد ناظر داخلی :دکتر حسین توزنده جانی
استاد ناظر خارجی: دکتر علی حسینی کرد خیلی
تاریخ: 1403/12/19
ساعت: 11
مکان: ساختمان فنی و مهندسی،بلوک شماره سه، طبقه اول، اتاق 154

چکیده:
پلیمرهای حافظه‌دار به دلیل خواص منحصر به فرد خود، از جمله توانایی بازیابی شکل و جذب انرژی بالا، به عنوان موادی هوشمند در مهندسی و فناوری‌های پیشرفته شناخته شده‌اند. این پایان‌نامه به بررسی جذب انرژی سازه‌های مشبک ساخته شده از پلیمرهای حافظه‌دار پرداخته است. هدف اصلی این پژوهش، تحلیل و بهینه‌سازی رفتار مکانیکی و توانایی جذب انرژی این سازه‌ها با استفاده از روش‌های تجربی و عددی می‌باشد. در این تحقیق یك ساختار S شکل متشكل از پارامترهای هندسی مختلف که تأثیر محسوسی بر مقدار جذب انرژی این سازه ها داشته باشند مورد بررسی قرار گرفته است. بهینه سازی پارامترهای هندسی با استفاده از الگوریتم ژنتیك انجام شده است. در این بهینه سازی پارامترهای هندسی شامل شعاع، زاویه و طول بازوی مستقیم با خط افق و طول انحنا با خط عمود نسبت به انرژی جذب شده توسط سازه و انرژی دفع شده و بیشینه نیرو بهینه شده اند.
بهینه سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیك مستلزم وجود یك تابع هدف است كه پارامترهای هندسی نسبت به آن بهینه شوند و در این پایان نامه از شبكه عصبی مصنوعی برای ساخت تابع هدف استفاده شده است. از استخراج پارامترهای هندسی بهینه، در این تحقیق، نمونه‌های مشبک با استفاده از چاپ سه بعدی بعدی تهیه شده و تحت آزمایش‌های فشار شبه استاتیک برای ارزیابی توانایی جذب انرژی قرار گرفته‌اند. علاوه بر این، مدل‌سازی المان محدود برای شبیه‌سازی رفتار مکانیکی و بهینه‌سازی طراحی سازه‌ها به کار گرفته شده است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که سازه‌های مشبک پلیمرهای حافظه‌دار دارای ظرفیت بالایی در جذب انرژی هستند و می‌توانند در کاربردهای مختلف از جمله صنایع خودروسازی، هوافضا و تجهیزات حفاظتی مورد استفاده قرار گیرند.
نتایج بهینه سازی سازه مشبک استفاده شده در این پژوهش نشان داد که بهینه سازی به وسیله الگوریتم ژنتیک از نوع لون برگ می تواند باعث افزایش جذب انرژی به همراه افزایش آستانه نیرویی نسبت به مدل‌های آموزش داده شده افزایش دهد.  هم چنین این پژوهش نشان می‌دهد که ترکیب روش‌های تجربی و عددی می‌تواند به بهبود طراحی و عملکرد سازه‌های مشبک حافظه‌دار منجر شود و مسیرهای جدیدی برای استفاده از این مواد در فناوری‌های پیشرفته فراهم نماید. بازیابی حافظه شکلی 99 درصدی پلیمر پلی لاکتیک اسید استفاده شده در این پژوهش از دیگر مزیت‌های این پژوهش می‌باشد. از این رو، نتایج این پایان‌نامه می‌تواند به توسعه و بهبود کاربردهای عملی پلیمرهای حافظه‌دار در زمینه‌های مختلف کمک شایانی کند.