| طراحی و تحلیل ساختارهای مکانیکی بهینه‌شده با استفاده از بهینه‌سازی توپولوژی و چاپ سه‌بعدی |
| کد مقاله : 1126-ICME2025 |
| نویسندگان |
|
شهرام حسینی *1، امین فرخ آبادی1، رومینا نظری2 1دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران 2دانشکده مهندسی مکانیک، دنشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران |
| چکیده مقاله |
| در این پژوهش، رویکردی نوین مبتنی بر بهینه‌سازی توپولوژی برای طراحی و تحلیل ساختارهای مکانیکی سبک و با عملکرد بالا ارائه شده است. با استفاده از شبیه‌سازی عددی و آزمایش‌های تجربی، رفتار مکانیکی نمونه‌های طراحی‌شده مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا طرح اولیه در نرم افزار المان محدود آباکوس با استفاده از بهینه سازی توپولوژی ایجاد شد و با توجه به ساختار ایجاد شده، مدل شبکه‌ای برای بررسی به عنوان جاذب انرژی طراحی شد. مدل‌های طراحی شده در نرم افزار المان محدود آباکوس تحت بارگذاری شبه استاتیکی قرار گرفتند. برای اعتبارسنجی نتایج، نمونه‌های تجربی با استفاده از پرینتر سه بعدی ساخته شدند و به صورت تجربی تحت بارگذاری شبه استاتیکی قرار گرفتند که همخوانی نتایج عددی و تجربی را تأیید کردند. دو چیدمان مختلف برای بررسی ساختار ارائه شده مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که ساختارهای بهینه‌شده از نظر جذب انرژی، استحکام و کاهش وزن، عملکرد مناسبی دارند. این روش نه تنها امکان طراحی سازه‌هایی با کارایی بالاتر را فراهم می‌کند، بلکه کاربردهای گسترده‌ای در صنایع خودروسازی، هوافضا و دیگر حوزه‌های مهندسی دارد. |
| کلیدواژه ها |
| بهینه‌سازی توپولوژی، جاذب انرژی، چاپ سه‌بعدی، شبیه‌سازی عددی، آزمایش شبه‌استاتیکی |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |
