Perpustakaan Digital ITB
Studi ini melakukan desain dan optimisasi multi-objektif dari auxetic hon-
eycomb sandwich panels (AHSPs) yang terkena beban ledakan udara untuk
meningkatkan kelaik-ledakan struktur kendaraan lapis baja. Metrik objektif
yang digunakan sebagai parameter kelaik-ledakan adalah perpindahan permanen
dan penyerapan energi spesik. Empat geometri auxetic diusulkan sebagai
inti sandwich: re-entrant honeycomb (REH), double-arrow honeycomb
(DAH), star honeycomb (SH), dan tetra-chiral honeycomb (CH). Setiap geometri
dievaluasi potensinya untuk meningkatkan penyerapan energi dan meminimalkan
deformasi dalam menerima ledakan.
Kombinasi simulasi elemen hingga dan metodologi pembelajaran mesin digunakan
untuk menilai kelaik-ledakan dari berbagai geometri AHSP. Optimisasi
multi-objektif dilakukan menggunakan metode non-dominated sorting genetic
algorithm II (NSGA-II) berdasarkan metamodel jaringan saraf tiruan. Pareto
front dari hasil optimisasi menunjukkan kongurasi yang kelaik-ledakannya
meningkat secara signikan, dengan penurunan yang drastis dalam perpindahan
permanen dan peningkatan SEA dibandingkan dengan model dasar.
Selain itu, struktur DAH memberikan kinerja lebih baik dibanding geometri
auxetic lainnya. Kongurasi AHSP DAH optimal terdiri 15 sel pada arah horizontal
dan 5 sel dalam arah vertikal, dengan sudut 0.1?, dan ketebalan 1.72
mm. Kongurasi ini mengungguli desain panel sandwich berinti busa aluminium
optimal pada pengurangan perpindahan permanen dan peningkatan
penyerapan energi spesik, dengan peningkatan sebesar 36.7% dan 155.13%,
berturut-turut.
Analisis sensitivitas global menggunakan SHapley Additive exPlanations (SHAP)
mengungkapkan bahwa ketebalan sel adalah faktor paling kritikal yang mempengaruhi
performa kelaik-ledakan, diikuti oleh jumlah sel dalam arah horizontal
dan vertikal, serta sudut atau radius nodal untuk model CH. Selain itu,
studi ini mengamati bahwa perilaku negative Poisson's ratio (NPR) global dari
AHSP di bawah beban ledakan udara tidak konsisten karena kecepatan sangat
tinggi dari impuls ledakan, terjadi terutama dalam kondisi khusus seperti
kerapatan relatif kecil. Hasil menunjukkan bahwa perilaku NPR yang lebih