دانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک هوافضا2645-532320220240621Investigating the Penetration and Fragmentation of the PELE Projectile Using the Methods of Dynamic Expansion of the Spherical Cavity and the Shock Waveبررسی نفوذ و ترکشزایی پرتابه پله با استفاده از روشهای انبساط دینامیکی حفره کروی و موج شوک115208957FAامیر بختیاریکارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایرانمحمدمراد شیخینویسنده مسئول: دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران0000-0002-2989-1623نصرالله بنی مصطفی عرباستاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایرانحسین خدارحمیاستاد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه امام حسین (ع)، تهران، ایران0000-0003-4181-9779Journal Article20230910In this paper, using analytical, numerical and experimental methods, the range of ballistic limit thickness and fragmentation behind the metal target for the PELE projectile has been investigated. PELE projectile consists of two parts: hard shell with high density and soft core with low density. The soft core is compressed inside the hard shell and upon impact, the hard shell penetrates the target. There are limited models to analyze the penetration and fragmentation of this projectile, and few researchers have addressed this issue. Considering the effect of target characteristics (thickness and material) on the rate of fragmentation and the failure to consider these parameters in the models presented so far, establishing a relationship between the main parameters (target, impact velocity and projectile), using two shock theories and the dynamic expansion of the spherical cavity and their combination with the cracking model have been investigated in this article. In parallel, the experimental tests of the impact of the PELE projectile on the metal target (gas gun - extraction of ballistic limit thickness) and also 3D simulation of finite elements (Auto Dyna software - extraction of shrapnel number) have been carried out in the impact velocity range of 312-780 m/s. According to the appropriate results of the shock wave method compared to the results of the dynamic expansion of the spherical cavity (smaller difference compared to the experimental and simulation results), the final ballistic performance range (the number of shrapnel according to the target thickness and impact velocity) of this method for the velocity range impact rates of 100 to 1000 meters per second were extracted.در این مقاله، با استفاده از روشهای تحلیلی، عددی و تجربی محدوده ضخامت حد بالستیک و ترکشزایی در پشت هدف فلزی برای پرتابه پله (نفوذ ارتقاءیافته با اثر جانبی) موردبررسی قرارگرفته است. پرتابه پله متشکل از دو قسمت پوسته سخت با چگالی بالا و مغزه نرم با چگالی کم میباشد. مغزه نرم داخل پوسته سخت فشردهشده و هنگام برخورد، پوسته سخت در هدف نفوذ میکند. برای تحلیل نفوذ و ترکشزایی این پرتابه مدلهای محدودی وجود دارد و محققین کمی به این موضوع پرداختهاند. با توجه به تأثیر مشخصات هدف (ضخامت و جنس) در میزان ترکشزایی و عدم در نظر گرفتن این پارامترها در مدلهای ارائهشده تاکنون، ایجاد ارتباط مابین پارامترهای اصلی (هدف، سرعت برخورد و پرتابه)، با استفاده از دو نظریه شوک و انبساط دینامیکی حفره کروی و ترکیب آنها با مدل ترکشزایی در این مقاله بررسیشده است. بهطور موازی آزمایشهای تجربی برخورد پرتابه پله به هدف فلزی (تفنگ گازی– استخراج ضخامت حد بالستیک) و همچنین شبیهسازی سهبعدی اجزاء محدود (نرمافزار اتو داین-استخراج تعداد ترکش) در محدوده سرعت برخورد 312-780 متر بر ثانیه انجامشده است. با توجه به نتایج مناسب روش موج شوک در مقایسه با نتایج انبساط دینامیکی حفره کروی (اختلاف کمتر در مقایسه با نتایج تجربی و شبیهسازی) محدوده عملکرد بالستیک نهایی (تعداد ترکش برحسب ضخامت هدف و سرعت برخورد) از این روش برای دامنه سرعتهای برخورد 100 تا 1000 متر بر ثانیه استخراج گردید.https://maj.ihu.ac.ir/article_208957_eff1f64192dcd144413d4f0efafa36c1.pdfدانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک هوافضا2645-532320220240621Improving Wear Behavior of 304L Stainless Steel under Constrained Groove Pressingبهبود رفتار سایشی فولاد آلیاژی زنگنزن L 304 فراوریشده با روش پرسکاری شیارمقید1728208958FAمسعود فرج الهیکارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه مراغه، ایرانمحمود ابراهیمینویسنده مسئول: دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران0000-0003-2105-9944شهرام آجریدانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران0000-0002-6662-978XJournal Article20231225Severe plastic deformation is considered one of the methods of producing materials with sub-micrometer and even ultra-fine-grained materials. The constrained groove pressing process is one of the severe plastic deformation methods for sheet-formed materials. In this research, the wear resistance and hardness of 304L stainless steel after being subjected to constrained groove pressing were analyzed with respect to the pass number. It was found that the hardness of the initial annealed sample was 163.5 HV, and It was equal to 373.7 and 389.5 HV in the first and third passes, showing an increase of 128% and 138% of hardness in the first and third passes compared to the initial sample. Moreover, the sample wear rate at the normal load of 30 N and 50 N was 0.049% and 1.16% for the initial annealed state, 0.041% and 0.56% for the first pass condition, and 0.036% and 0.24% for the final pass situation. The main reasons for the hardness improvement and wear resistance increase are related to the application of cold work and the increase of dislocation density. It should be mentioned that the dislocation movement makes the material more ductile (increase in the plastic deformation) if the density of dislocations in the material exceeds a certain limit, it leads to the interaction of dislocations and their locking; so, the material becomes more brittle. It can be concluded that the improvement of hardness and wear resistance increases with the addition of the pass number.تغییرشکل پلاستیک شدید بهعنوان یکی از روشهای تولید مواد با اندازه دانه زیر میکرومتر و حتی فوق ریزدانه مطرح میباشد. در این راستا، فرایند پرسکاری شیارمقید یکی از این تکنیکها برای اعمال بر روی نمونههای ورقهایشکل میباشد. در این پژوهش، مقاومت به سایش و سختی نمونههای فولاد آلیاژی زنگنزن <strong>L</strong>304 فراوریشده با روش پرسکاری شیارمقید شده مورد تجزیهوتحلیل قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که سختی نمونه آنیل شده برابر با 5/163 ویکرز و نمونههای پاس اول و سوم 7/373 و 5/389 ویکرز میباشد که نشان از افزایش 128 و 138 درصد سختی در پاس اول و سوم نسبت به نمونه آنیل شده است. همچنین، نتایج آزمون سایش نشان داد که نرخ سایش برای نمونه آنیل شده در نیروی نرمال 30 و 50 نیوتنی به ترتیب 049/0 و 16/1 درصد، برای نمونه پاس اول 041/0 و 56/0 درصد و برای نمونه پاس سوم 036/0 و 24/0 درصد میباشد. ازجمله دلایل افزایش سختی و مقاومت به سایش را میتوان به نتایج کار سرد و افزایش چگالی نابجاییها نسبت داد. اگرچه نابجاییها باعث انعطافپذیری بیشتر ماده و افزایش تغییرشکل پلاستیک آن میشوند ولی اگر چگالی نابجاییها در ماده از حد معینی بیشتر شود، منجر به برهمکنش نابجاییها و قفل شدن آنها میشود و ماده تردتر میگردد. نتایج نشان داد که افزایش سختی و مقاومت به سایش با افزایش تعداد پاسهای فرایند بهبود مییابد.https://maj.ihu.ac.ir/article_208958_26d190d3279fd230e6b7f1de5cd32c4f.pdfدانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک هوافضا2645-532320220240621Numerical Study on Rehabilitation of the Pressurized Pipes Containing Longitudinal External Crack Using CFRP under Service Loadبررسی عددی تقویت لولههای تحت فشار دارای ترک خارجی در راستای طولی با استفاده از CFRP در شرایط بهرهبرداری2938208960FAحمید بایستهاستادیار، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیطزیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران0000-0002-3399-2478Journal Article20231230In recent years, there has been a substantial growth in the utilization of CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) composite materials for repairing and reinforcing pipes. This method offers notable advantages, including rapid installation, the feasibility of implementation under service conditions, and cost-effectiveness. The repair and reinforcement of pressurized pipes, particularly in cases where taking the pipe out of service is not feasible, present challenges. Traditional options such as replacing damaged sections or welding on pipes in service become impractical. CFRP emerges as a valuable solution in such scenarios. Nevertheless, the distinct properties of steel and composite materials pose significant challenges to their efficacy. This research employs numerical modeling to investigate the repair and strengthening of pipes with longitudinal cracks under different internal pressures and service conditions. The findings indicate that the presence of initial pressure before applying CFRP diminishes the pipe's capacity. This reduction is attributed to the limited contribution of CFRP to load-bearing at low pressures, owing to the disparate modulus of elasticity between CFRP and steel. However, the rate of capacity reduction decreases with higher initial pressures, highlighting the complexities involved in effectively utilizing CFRP for repairing pressure pipes.تعمیر و تقویت لولهها و مخازن تحت فشار با استفاده از مواد کامپوزیتی CFRP در سالهای اخیر رشد چشمگیری داشته است که ازجمله مزایای آنها میتوان بهسرعت نصب، امکان تعمیر در شرایط سرویس و همچنین هزینه پایین اشاره نمود. در بسیاری از موارد ازجمله تعمیر و تقویت لولههای تحت فشار امکان خارج کردن لوله از شرایط سرویس وجود ندارد که استفاده از برخی گزینههای تقویت نظیر جایگزینی قسمت آسیبدیده یا انجام جوشکاری بر روی لولهی تحت سرویس را ناممکن میسازد. به همین دلیل استفاده از CFRP جهت تعمیر لولههای تحت فشار میتواند بسیار مفید باشد. بااینوجود اختلاف خواص مصالح فولادی و کامپوزیتی اثرپذیری آنها را با چالشهای جدی مواجه مینماید. در این تحقیق به بررسی تعمیر و تقویت لولههای دارای ترک طولی با تأکید بر حفظ فشار داخلی بهرهبرداری حین تعمیرات پرداختهشده است. نتایج نشان میدهد که وجود فشار اولیه بهرهبرداری قبل از بستن CFRP ظرفیت لوله را تا حد زیادی کاهش میدهد. این کاهش ظرفیت به دلیل مشارکت کم CFRP در باربری در فشارهای پایین به دلیل اختلاف مدول الاستیسیته CFRP و فولاد است. بااینوجود نرخ کاهش ظرفیت در فشارهای اولیه بالا کاهش مییابد.https://maj.ihu.ac.ir/article_208960_60aac6549dfadaa74c2f90223786d416.pdfدانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک هوافضا2645-532320220240621Determination of Failure in Single Point Incremental Forming Using Generalized Forming Limit Diagramپیشبینی بروز آسیب در فرایند شکلدهی تدریجی تکنقطهای با استفاده از نمودار حدشکلدهی تکاملیافته3953208973FAمحمد مهدی قانع شلمانیدانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران0009-0000-2744-8372علی باستینویسنده مسئول: دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران0000-0002-5280-396Xابولفضل طاهرخانیاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران0000-0003-3982-0287Journal Article20231231Regarding to the uprising need for production of new components with high efficiency, application of methods that could facilitate the prototyping and minimize the financial and time costs are of high importance. Single Point Incremental Forming, which is a process with no need for die manufacturing, was successful in minimizing the costs and the prototyping period required for design validations. Accordingly, studying this process from different perspectives and obtaining an accurate method for determination of failure in this procedure is important. Some of the benefits of this process are an increase in formability, high flexibility in production of complex shapes and reduction of forming forces. In all available processes that are used for forming of metallic sheets there is a certain limit for formality beyond which typical failures including wrinkle, necking or rupture will occur. Today different experimental and numerical methods are developed for determination of forming limit. In this study in order to obtain the forming limits and to anticipate the failure in Single-Point-Incremental-Forming process, generalized forming limit diagrams are utilized. Initially the Single Point Incremental Forming process is simulated using ABAQUS Software and then resulting strain path of critical elements of the part are compared against the forming limits obtained by generalized forming limit diagrams to study the existence of failure in both simulations and experimental tests.با توجه به نیاز روزافزون به تولید قطعاتی جدید با بیشترین بازدهی، وجود فرایندهایی که ساخت نمونه اولیه را سهولت بخشند و صرف هزینه و زمان را به حداقل برسانند، بسیار مهم میباشد. فرایند شکلدهی تدریجی تکنقطهای (SPIF) که در آن برای شکلدهی قطعه موردنظر نیازی به تولید قالب نیست تا حد زیادی این هدف را محقق کرده است. از مزایای این روش میتوان به افزایش شکلپذیری، انعطاف بیشتر در تولید اشکال پیچیده و کاهش نیروهای شکلدهی اشاره کرد. هدف از انجام این مقاله، دستیابی به روشی جدید جهت پیشبینی بروز آسیب در فرایند شکلدهی تدریجی تکنقطهای بهصورت عددی میباشد تا بتوان پیش از انجام فرایند بهصورت تجربی، بروز آسیب در قطعه را پیشبینی کرد. ازآنجاییکه در فرایند شکلدهی تدریجی<strong> </strong>علاوه بر تنشها و کرنشها صفحهای، تنشهای نرمال و کرنشهای برشی ضخامتی قابلتوجهی بر ورق وارد میشود، استفاده از نمودار حدشکلدهی مرسوم که در آن شرایط تنشی و کرنشی بهصورت درون صفحه در نظر گرفتهشده است، منجر به نتایج نهچندان درست و غیرقابل اتکا میگردد. ازاینرو در این مقاله از نمودار حدشکلدهی تکاملیافته بهمنظور پیشبینی بروز آسیب استفادهشده است. در این مقاله، زاویه دیواره قطعه بهعنوان یک پارامتر جهت بررسی میزان شکلدهی موردمطالعه قرارگرفته است. جهت صحتسنجی نتایج حاصل از شبیهسازی، فرایند شکلدهی بهصورت تجربی نیز برای زوایای دیواره ذکرشده انجام گرفت که نتایج آن تطابق قابل قبولی با نتایج شبیهسازی دارد. در هر دو حالت عددی و تجربی زاویه دیواره 67 درجه بهعنوان حد نهایی شکلدهی گزارششده است.https://maj.ihu.ac.ir/article_208973_453d2f9ae17f619bb86f4054bf4fbe9f.pdfدانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک هوافضا2645-532320220240621Designing and Comparing Two Configurations of Space System Flying Simulator with Cold Gas Thrustersطراحی و مقایسه دو پیکربندی پرنده شبیهساز سامانه فضایی با عملگرهای گاز سرد5567209077FAسیدعلی سعادتدار آرانیدانشجوی دکتری، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران0000-0002-6886-3158مهران نصرت الهینویسنده مسئول: دانشیار، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران0000-0001-8023-594Xامیرحسین آدمی دهکردیاستادیار، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران0000-0003-3972-7541علیرضا آهنگرانی فراهانیاستادیار، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران0009-0001-1442-2381Journal Article20240114In the design of aerospace systems, certain requirements such as efficiency, weight, and cost are highly significant. This article presents the design and configuration of two flying platforms for simulation of space systems, using cold gas thrusters for in-space maneuvering, in SolidWorks software. In the first drone, three cold gas thrusters are mounted at the end of three arms, each installed with a 120-degree angle difference. The second platform design features four thrusters, and the angle difference between the arms where the nozzles are installed is 90 degrees. After extracting the dynamic model and analyzing the two systems, a PD controller with optimal coefficients was designed and simulated using the genetic algorithm optimization method to control their status. The simulation and data analysis results reveal that the platform with four cold gas thrusters performs better in accuracy and control effort, while the other with three thrusters performs better in weight and cost. By comparing and analyzing the results, the user and designer can make the appropriate choice for the intended operation.در طراحی سیستمهای هوافضایی برخی از الزامات همچون کارایی، وزن و هزینه بسیار حائز اهمیت است. در این مقاله، دو پلتفرم پرنده شبیهساز سامانه فضایی با عملگرهای گاز سرد برای استفاده در سیستم مانور فضایی در نرمافزار SolidWorks بهمنظور تستهای آزمایشگاهی طراحی و پیکربندیشده است. در طرح اول، از سه پیشران گاز سرد استفادهشده که در انتهای سه بازو نصبشدهاند و هر یک از بازوها با اختلاف زاویه 120 درجه قرار دارند. نمونه طراحیشده دوم دارای چهار پیشران بوده که اختلاف زاویه بین بازوهای محل نصب نازلها 90 درجه است. در ادامه برای بررسی و تحلیل دو سیستم بعد از استخراج مدل دینامیکی، برای کنترل وضعیت آنها کنترلکننده PD استفادهشده است. در اینجا ضرایب مطلوب کنترلکننده با استفاده از روش بهینهسازی الگوریتم ژنتیک استخراج گردیدهاند. نتایج شبیهسازی و تحلیل دادهها بیانگر این است که در دقت و مصرف انرژی، پرنده با چهار پیشران گاز سرد عملکرد بهتری را نشان میدهد درحالیکه در وزن و هزینه، پرنده با سه پیشران گاز سرد نتیجه بهتری دارد. با توجه به مقایسه و تحلیل صورت گرفته در این مقاله، کاربر و طراح میتواند انتخاب مناسب را برای عملیات موردنظر داشته باشد.https://maj.ihu.ac.ir/article_209077_5ed64015cc5dc0a9a893e9c9cc4a81d5.pdfدانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک هوافضا2645-532320220240621Developing a Multidisciplinary Analyzing and Design Optimization Framework for Fixed Wing Micro Air Vehiclesتوسعه یک چارچوب بهینهسازی طراحی و آنالیز چندموضوعی برای میکروپرندههای بال ثابت6985209117FAسید محمد رضا ستایندهاستادیار، گروه مهندسی مکانیک، پردیس شهرضا، دانشگاه اصفهان، شهرضا، ایران0000-0002-8541-1495Journal Article20240209There is no determined method for Micro Air Vehicles (MAVs) design (unlike full-scale aircraft), so MAVs design is very complex and vague. For this reason, the design of MAVs is very expensive (time-consuming), and finally, the obtained design could not be more optimal. To solve these challenges, this study developed a framework for Multidisciplinary Design Optimization (MDO) of fixed-wing MAVs. This framework aims to use the benefits of MDO (time reduction and achieving optimal design) in the design process of MAVs. So, it is tried to consider the most important modules for analysis, and the framework can consider all flight phases in the design optimization process. Geometry, weight, the center of gravity, aerodynamics, and power are the considered modules in this framework. The analysis of all modules is performed for the entire flight phase. To show the performance of this framework, the design optimization of a fixed-wing MAV has been done by considering take-off weight and drag as objective functions. The considered constraints for this research are from stability and geometry modules. It is worth noting that with attention to the complex design space of MAVs and the capability of the Genetic Algorithm (GA), this algorithm has been considered as an optimization algorithm in this study. از آنجائی که روش معینی برای طراحی میکروپرندهها (برخلاف هواپیماهای با مقیاس بزرگ) وجود ندارد، لذا طراحی این وسایل بسیار پیچیده و مبهم است. به همین دلیل، طراحی میکروپرندهها بسیار پرهزینه (زمانبر) است و نهایتاً طرح بهدستآمده نمیتواند بهینه باشد. برای حل این چالشها، این تحقیق یک چارچوب برای بهینهسازی طراحی چندموضوعی میکروپرندههای بال ثابت را توسعه داده است. هدف این چارچوب استفاده از مزایای روش بهینهسازی طراحی چندموضوعی (کاهش زمان و دستیابی به طرح بهینه) در فرآیند طراحی میکروپرندهها است. لذا سعی شده است تا مهمترین ماژولها برای آنالیز در نظر گرفته و چارچوب بتواند همه فازهای پروازی در فرآیند بهینهسازی طراحی را لحاظ کند. هندسه، وزن، تخمین مرکز جرم، آیرودینامیک و تخمین توان ماژولهای در نظر گرفتهشده در این چارچوب میباشند. برای نشان دادن عملکرد این چارچوب، بهینهسازی طراحی یک میکروپرنده بال ثابت با در نظر گرفتن کاهش وزن برخاست و نیروی پسآ بهعنوان توابع هدف، انجامشده است. قیود در نظر گرفتهشده نیز از ماژولهای پایداری و هندسه میباشند. شایانذکر است که با توجه به فضای طراحی پیچیده میکروپرندهها و قابلیت الگوریتم ژنتیک، این الگوریتم بهعنوان الگوریتم بهینهسازی در نظر گرفتهشده است.https://maj.ihu.ac.ir/article_209117_cf4f8b87e896abfcf69b997b5bc9fdce.pdfدانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک هوافضا2645-532320220240621Effect of Hydrostatic Pressure on the Free Vibrations of Hybrid Cylindrical Shellاثر فشار هیدرو استاتیک بر روی ارتعاشات آزاد پوسته استوانهای هیبریدی87103209116FAرشید محمدیدانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده تحصیلات تکمیلی، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایرانمحمد مسکینینویسنده مسئول: استادیار، دانشکده تحصیلات تکمیلی، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران0000-0002-1277-8309حشمت الله محمد خانلودانشیار، دانشکده تحصیلات تکمیلی، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران0000-0002-7913-3820Journal Article20240229Considering the increasing use of hybrid cylindrical shells in various industries, the free vibration analysis of these types of structures is very important. In this research, the free vibrations of the hybrid cylindrical shell under the influence of hydrostatic pressure have been analyzed and investigated. Investigating the hydrostatic pressure in hybrid shells is one of the important and required things for the optimal design of the structure, investigating the performance of the structure in different environmental conditions, bearing and resistance to pressure, etc. The boundary conditions for the cylindrical shell have been considered as fixed, free and simple, the equations governing the structure of the hybrid cylindrical shell are based on the displacement field and the stress and strain relations in matrix form using the first-order shear deformation theory of the shell and Hamilton's principle obtained and using generalized differential quadratic numerical method, the governing equations of the structure were solved and the effect of fiber angle, composite materials, hydrostatic pressure, composite to metal ratio, length to radius and thickness to radius of the cylinder on the natural frequency of the shell was investigated and analyzed. Numerical results have been compared and validated with the results of the research. The results show that the hybrid shell with the distribution of composite materials and in a specific volume ratio shows better behavior against different hydrostatic pressure.با توجه به استفاده روزافزون از پوستههای استوانهای هیبریدی در صنایع مختلف تحلیل ارتعاشات آزاد این نوع سازهها دارای اهمیت زیادی میباشد. در این پژوهش، ارتعاشات آزاد پوسته استوانهای هیبریدی (کامپوزیت-فلز) تحت تأثیر فشار هیدرو استاتیکی مورد تحلیل و بررسی قرارگرفته است. بررسی فشار هیدرو استاتیکی در پوستههای هیبریدی بهعنوان یکی از موارد مهم و موردنیاز برای طراحی بهینه سازه، بررسی عملکرد سازه در شرایط مختلف محیطی، تحمل و مقاومت در برابر فشار و ... هست. هدف این تحقیق، بررسی تغییرشکل و رفتار سازه تحتفشار هیدرو استاتیکی مختلف است. شرایط مرزی را برای پوسته استوانهای بهصورت گیردار، آزاد و ساده در نظر گرفتهشده است، معادلات حاکم بر ساختار پوسته استوانهای هیبریدی بر اساس میدان جابجایی و روابط تنش و کرنش بهصورت ماتریسی با استفاده از تئوری تغییرشکل برشی مرتبه اول پوستهها و اصل همیلتون بهدستآمده و با استفاده از روش عددی مربعات دیفرانسیلی تعمیمیافته، معادلات حاکم برسازه حل گردیده و تأثیر زاویه الیاف، مواد کامپوزیتی، فشار هیدرو استاتیکی، نسبت کامپوزیت به فلز، طول به شعاع و ضخامت به شعاع استوانه بر روی فرکانس طبیعی پوسته بررسی و تحلیلشده است. نتایج عددی با نتایج تحقیقات انجامشده مورد مقایسه و صحت سنجی قرارگرفته شده است. نتایج نشان میدهند که پوسته هیبریدی با توزیع مواد مرکب و در نسبت حجمی خاص، رفتار بهتری در برابر فشار هیدرو استاتیکی مختلف نشان میدهد.https://maj.ihu.ac.ir/article_209116_20ed40fb1fc187cea9b94aaa63602afd.pdfدانشگاه جامع امام حسین(ع)مکانیک هوافضا2645-532320220240621Predicting the Plastic Response of Circular Metal Plates under Uniform Dynamic Load Using Deep Neural Networkپیشبینی پاسخ پلاستیک ورقهای فلزی دایرهای تحت بار دینامیکی یکنواخت با استفاده از شبکه عصبی عمیق105121209120FAسعید سرآباداننویسنده مسئول: استادیار، دانشکده علوم پایه، دانشگاه امام حسین(ع)، تهران، ایران0009-0003-2468-3272امیرحسین باقریانکارشناسی ارشد، دانشکده علوم پایه، دانشگاه امام حسین(ع)، تهران، ایران0009-0008-2246-1218توحید میرزابابای مستوفیاستادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه ایوانکی، ایوانکی، ایران0000-0002-0460-8799Journal Article20240208In the upcoming research, using deep neural networks, it is used to predict the maximum yield of circular metal sheets under uniform dynamic load. The neural network presented in this research was designed in the Python programming language and using the libraries available in it, including Tensorflow. The network is based on the regression problem and is of sequential type and includes 10 hidden layers which are the activation function in neurons of Leaky RELU type. The network optimizer algorithm was set to Adam and the objective function of the MSE problem and the number of network iterations was set to 700 times. The data set used in this article consists of 581 samples obtained from 16 series of experiments during the last forty years, which were standardized by the Scikit_learn library. The metal sheets are of 4 types: steel, aluminum, copper and titanium, and there is no separation between different metals. The number of training data in the model was determined to be 443 equals to 75% of the data set. Also, the number of experimental and evaluator data was selected as 88 numbers equivalent to 15% and 50 numbers equivalent to 10% of the entire data set. Each sample has 8 features as neural network inputs and one label as output. The presented intelligent model among the 88 test data that was completely randomly selected from the data set was able to classify 76% of the data, approximately equivalent to 67 numbers, within the error range of less than 10% and 88% of the data, or in other words, equivalent to approximately 78 numbers within the error range. Predict less than 20%. The amount of the root mean square error index decreased 102 times compared to the analytical and traditional predictive relationships available in the research records. Also, the coefficient of determination criterion, which is an important indicator for evaluating the performance of neural networks based on regression problems, includes the value of 0.96.در تحقیق پیش رو با استفاده از شبکههای عصبی عمیق به پیشبینی میزان بیشترین خیر ورقهای فلزی دایرهای شکل تحت بار شدید دینامیکی یکنواخت پرداخته میشود. شبکه عصبی ارائهشده در این تحقیق در محیط زبان برنامهنویسی پایتون و با استفاده از کتابخانههای موجود در آن ازجمله تنسورفلو طراحی گردید. مدل طراحی شبکه مبتنی بر مسئله رگرسیون و از نوع سکوئنشال و شامل 10 لایه میباشد که تابع فعالساز موجود در نورونها از نوع لیکی رلو (Leaky RELU) هستند. الگوریتم بهینهساز مدل روی آدام و تابع هدف مسئله میانگین مربعات خطا و تعداد تکرار شبکه روی 700 مرتبه تنظیم شد. مجموعه داده مورداستفاده در این مقاله متشکل از 581 نمونه حاصل از 16 سری آزمایش در طی چهل سال گذشته میباشد که بهوسیله کتابخانه سایکیت-لرن استانداردسازی شدند. ورقهای فلزی از چهار جنس فولادی، آلومینیوم، مس و تیتانیوم میباشند و هیچگونه تفکیکی میان فلزات مختلف صورت نگرفته است. تعداد دادههای آموزشی در مدل 443 عدد معادل 75% از مجموعه داده تعیین شد. همچنین تعداد دادههای آزمایشی و ارزیاب به ترتیب 88 عدد معادل 15% و 50 عدد معادل 10% از کل مجموعه داده انتخاب شد. هر نمونه دارای 8 ویژگی بهعنوان ورودیهای شبکه عصبی و یک برچسب بهعنوان خروجی میباشد. مدل هوشمند ارائهشده از میان 88 داده آزمایشی که بهصورت کاملاً تصادفی از مجموعه داده انتخابشده بود، توانست 76% از دادهها تقریباً معادل 67 عدد را در محدوده خطای کمتر از 10% و 88% از دادهها یا بهعبارتدیگر معادل تقریباً 78 عدد را در محدوده خطای کمتر از 20% پیشبینی کند. میزان شاخص ریشه میانگین مربعات خطا 10<sup>2</sup> برابر نسبت به روابط پیشبینی کننده تحلیلی و سنتی موجود در سوابق تحقیق کاهش پیدا کرد. همچنین معیار ضریب تعیین که شاخصی مهم جهت ارزیابی عملکرد شبکههای عصبی مبتنی بر مسائل رگرسیون میباشد مقدار 96/0 را در بر گرفته است.https://maj.ihu.ac.ir/article_209120_4e4d742c476c06ae2e222e46d09ccd41.pdf