بهینه سازی شکل قوس نیمدایره با مصالح بنایی توسط برنامه ریزی ژنتیک

هدف کلی از انجام این مقاله بررسی شکل بهینه قوس نیم دایره با مصالح بنایی تحت بار دینامیکی با استفاده از برنامه ریزی ژنتیک میباشد. (برنامه ریزی ژنتیک توسعه یافته الگوریتم ژنتیک است و الگوریتم ژنتیک یک روش جستجوی احتمالی است که از شبیه سازی تکامل زیستی و طبیعی استفاده می کند و با به کارگیری اصل بقای بهترینها برای تولید تخمین های هر چه بهتر یک جواب روی جمعیتی از جواب های بالقوه عمل می نماید.) که از این بین مراحل انجام مدل سازی ، آنالیز دینامیکی و بهینه سازی شکل قوس توسط نرم افزار ANSYS بر روی قوس نیم دایره به طور کامل بررسی میشود. سپس تابع هدف برنامه ریزی ژنتیک را بر اساس دسته ای از پارامترها نظیر ضخامت پایه، ضخامت راس، شعاع قوس، تنش کششی ماکزیمم به وجود می آوریم. و سپس طی چند نسل پس از اعمال عملگر های ژنتیکی ( تولید مثل ، تقاطع ، جهش و ...) در هر نسل در نهایت به یک جمعیت نهایی می رسیم که در واقع همان شکل بهینه قوسها توسط این روش است و در نهایت خروجی این تحقیق الگوریتم برنامه ریزی ژنتیک برای آنالیز ، طراحی و بهینه سازی شکل قوس تحت بار دینامیکی میباشد. لازم به ذکر است مقاله مذکور در دو متدولوژی متفاوت اجرا خواهد شد ۱- در این مرحله با استفاده از روش برنامه ریزی ژنتیک به آنالیز نمونه های تولید شده برای هر قوس پرداخته میشود تا بتوانیم مدلهایی برای شبیه سازی رفتار قوس ها پیدا کنیم. برای این کار با استفاده از روش برنامه ریزی ژنتیک با دادن شعاع ، ضخامت پایه ، ضخامت راس و تنش کششی ماکزیمم از قوس ها ( ۱۰۰ نمونه) که توسط نرم افزار ANSYS محاسبه شده است ، توانستیم بعد از آموزش مدلهایی برای هر قوس بدست آوریم و سپس مدلها را با ۱۰۰ نمونه دیگر آنالیز شده توسط نرم افزار ANSYS تست کنیم و درصد خطا را برای هر مدل بدست آوریم. ۲- در این مرحله با استفاده از مدلهای برنامه ریزی ژنتیک بدست آمده برای هر قوس در مرحله قبل به بهینه سازی مقادیر ضخامت راس و پایه قوس های متفاوت می پردازیم. بطوری که با قراردادن تنش کششی به عنوان یک معار ثابت در بهینه سازی ، یک دفعه شعاع و ضخامت راس قوس را وارد کرده و ضخامت پایه را بدست می آوریم و در نوبت دیگر شعاع و ضخامت پایه قوس را وارد کرده و ضخامت راس را بدست می آوریم. جهت این کار ابتدا ۱۰۰ نمونه آنالیز شده از هر قوس را برای هر بهینه سازی با نرم افزار ANSYS بدست آوردیم و سپس با استفاده از بهترین مدلهای برنامه ریزی ژنتیک مقادیر بهینه را برای هر قوس بدست آوردیم.

کلیدواژه ها:

قوس نیمدایره ، برنامه ریزی ژنتیک ، بهینه سازی