فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

موضوع فنرهای مارپیچ، که قطعاتی حیاتی و پرکاربرد در صنایع مختلف هستند، به‌خصوص در صنایع فضایی به مراتب اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. از فنرهای مارپیچ به‌منظور ذخیره‌سازی انرژی در کاربردهای گوناگون، به‌ویژه در مکانیزم‌های جداکننده‌ی فضاپیما، استفاده می‌شود. اما یکی از چالش‌های مهم در طراحی این قطعات، کاهش جرم آن‌هاست، به‌ویژه در کاربردهای فضایی که هر گرم بار زیادی دارد. در این مقاله، به بررسی بهینه‌سازی جرم فنرهای مارپیچ مورد استفاده در مکانیزم‌های جداکننده‌ی فضاپیما پرداخته می‌شود. ابتدا، مسئله بهینه‌سازی جرم فنرهای مارپیچ با استفاده از روابط ریاضی معمول و الگوریتم ژنتیک حل می‌شوند. سپس، با استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی، یک مدل جدید برای فنرها طراحی شده و بهینه‌سازی با این مدل جدید انجام خواهد شد. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که استفاده از مدل پیشنهادی شبکه‌های عصبی مصنوعی، مزایای قابل توجهی نسبت به روش ابتدایی دارد. این بهینه‌سازی با استفاده از مدل پیشنهادی، باعث افزایش دقت طراحی فنرهای مارپیچ می‌شود و نتایج به‌صورت عددی و رقمی نشان می‌دهد خروجی در شبکه‌ی عصبی مربوط به تنش برشی 88/545 است که 83/0%  با روش المان محدود اختلاف دارد و همچنین خروجی در شبکه‌ی عصبی مربوط به تغییر شکل 41/76 است که 58/0% با روش المان محدود اختلاف دارد که نشان می‌دهد مدل پیشنهادی به‌صورت قابل ملاحظه‌ای عملکرد بهتری نسبت به روش‌های قبلی دارد.