پیش‌بینی پارامترهای چسبندگی الیاف فولادی هوک شکل و بتن با استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی

نویسندگان

1 عضو هیات علمی دانشگاه ازاد اسلامی

doi
10.71507/civil.2024.1103981
چکیده

با توجه به اهمیت بکارگیری الیاف فولادی در تقویت بتن، در تحقیق حاضر با استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی به پیش‌بینی رفتار بیرون کشیدگی الیاف فولادی هوک شکل از بتن پرداخته شده است. به دلیل محدودیت داده‌های جامع آزمایشگاهی، از داده‌های به دست آمده از تحلیل المان محدود به عنوان ورودی شبکه عصبی استفاده شده است. به منظور شبیه‌سازی‌ بیرون کشیدگی الیاف از روش المان محدود سه‌بعدی و نرم‌افزار آباکوس استفاده می‌شود. در مدل المان محدود، اندرکنش بین الیاف و بتن با استفاده از مفهوم ناحیه انتقالی سطح مشترک شبیه‌سازی شده است که پارامترهای آن با استفاده از روش المان محدود معکوس و استفاده از نتایج تست تجربی بیرون‌کشیدگی انجام پذیرفته بر روی یک نمونه الیاف به دست آمده است. پس از صحت‌سنجی نتایج مدل عددی با نتایج تجربی، نتایج به ازای پارامترهای مؤثر الیاف استخراج شده و بر اساس آنها مدل‌سازی با استفاده از شبکه‌های عصبی صورت گرفته است. پیش‌بینی نیروی بیرون‌کشیدگی توسط شبکه‌های عصبی مصنوعی چندلایه و الگوریتم آموزش انتشار به عقب، با تکنیک بهینه‌سازی مارکورادت-لونبرگ انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که مدل شبکه عصبی ارائه شده در این تحقیق، به دلیل توانایی استفاده از متغیرهای بیشتر در مدل‌سازی و نتایج دقیق‌تر، روشی مؤثر برای پیش‌بینی نیروی بیرون‌کشیدگی الیاف از بتن است.