Skip to main content
SUPERVISOR
MohammadReza Forouzan,Hassan Nahvi
محمدرضا فروزان (استاد راهنما) حسن نحوی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Cyrus Amini
سیروس امینی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Design of Safety Bed Against Rubbles from Earthquake Using Combined Optimization
Earthquake never causes death directly, most of injuries and casualties are because of dropping things and phenomenon of ceiling collapse [1]. Thus, some efforts have been done in order to confronting damages of natural disaster such as earthquake. Using safety bed against earthquake is one of the tools for protecting people against rubble of earthquake, however, in most advanced countries, although buildings are constructed based on principles of earthquake engineering, safety beds are still used. In the first chapter of this research, a review on previous works on this area is performed and then in the second and third chapters mathematical relations and contact laws among masonry buildings in the form of discrete modeling are presented and minimization of multi objective functions using Pareto Optimality is described explicitly. Moreover, topological optimization methods (finding geometry of structure whose force lines are distinguished, in addition structure holds minimum compliance) are introduced. In the fourth chapter, it is tried to model building accompanied by its components (bricks and connections) with the aid of new software (LMGC 90) in the field of geo-technique. Then, load of rubbles on initial geometry (simple cube which its dimensions are obtained from an initial design of safety bed) is determined. The process of topological optimization utilizing element Shell 93 in several reduction volumes is done and weighted functions with several combination of weighted coefficients is minimized, afterward the optimum Pareto point is computed and final topology of structure is obtained. In fifth chapter, according to this topology, components of structure based on beam element (beam 3) are modeled. At first, the design optimization under yielding stress constraint is executed after that, this process is re-done by adding buckling constraint. The outputs of this optimization are optimal thickness, length of elements and cross sections. At the end, in sixth chapter some suggestions for final design and the obtained results from combined optimization process are presented. Key words: NSCD, load of rubbles, Safety bed, topological optimization, Pareto optimality
زلزله هیچگاه به طور مستقیم باعث کشته شدن فرد نمی‌‌شود بلکه بسیاری از جراحتها و مرگ‌و‌میرها ناشی از سقوط اجسام و پدیده ویرانی سقف است[1]. به همین دلیل سعی شده است که تمهیداتی در مقابله با حوادث ناشی از بلایای طبیعی همانند زلزله اندیشیده شود. یکی از این ابزارها در جهت حفاظت از فرد در مقابل آوار ناشی از زلزله استفاده از تخت ایمن در برابر زلزله است کما اینکه حتی در بسیاری از کشورهای پیشرفته آسیایی و آمریکایی هر چند که از لحاظ اصول مهندسی زلزله ساختمان به درستی برای دفع بار زلزله طراحی شده، اما باز این نوع طرحها مورد استفاده قرار می‌‌گیرد. در بخش اول تحقیق، لزوم استفاده ، تاریخچه کارهای قبلی در ارتباط با این موضوع مورد بحث قرار گرفته است آنگاه در بخش های دوم و سوم روابط ریاضی لازم و قانون های تماس در بین اجزای سازه‌ی بنایی به صورت مدلسازی گسسته ارائه شده و شیوه کمینه کردن توابع چند هدفی در قالب معیار بهینگی پارتو به تفصیل شرح داده شده و روش هایی که جهت بهینه سازی توپولوژی (یافتن هندسه ای از سازه که خطوط نیرو در آن مشخص بوده و در عین حال تحت این بارگذاری کمترین نرمی ‌‌ (Minimum Compliance) را داشته باشد) از دید نظری به تفضیل شرح داده می‌شوند. در فصل چهارم سعی می‌‌شود که ساختمان را با اجزایش (آجرها و اتصالات) به کمک نرم افزاری جدید در زمینه ژئوتکنیک، تحت بار واقعی زلزله مدل نموده و بار ناشی از آوار را بر روی هندسه‌ی اولیه‌ی ساده تخمینی از تخت، به صورت یک مکعب ساده که ابعاد کلی آن برگرفته از یک طرح اولیه تخت ایمن در برابر زلزله است تعیین می‌‌شود و سپس پروسه بهینه سازی توپولوژی با المان Shell93 در کاهش حجم های مختلف با اعمال ضرایب وزنی مختلف به هر یک از شرایط بارگذاری انجام گرفته و نقطه بهینه را از دید معیار بهینگی پارتو تعیین می‌‌کنیم و هندسه کلی سازه، معین می‌‌شود. در فصل پنجم براساس هندسه تعیین شده اجزاء سازه را با المان beam3 در هر وجه مکعب مدل نموده و تحت پروسه بهینه سازی طراحی ابعادی ابتدا با قید تنش تسلیم و سپس با قید کمانش قرار می‌دهیم که ضخامت بهینه و زوایای اجزا نسبت به هم، اندازه های المان را در حالت بهینه تعیین کنیم. در نهایت پیشنهاداتی در مورد طرح و نتایجی که از روند و پروسه بهینه سازی حاصل شده است، ارائه خواهند شد. واژه کلیدی: دینامیک تماس ناهموار- بار ناشی از آوار زلزله - تخت ایمن- بهینه سازی توپولوژی- معیار بهینگی پارتو

ارتقاء امنیت وب با وف بومی