بهینه سازی سازهای بال هواپیما به کمک الگوریتم ژنتیک دوهدفه

در این مقاله به بهینه سازی بال هواپیما به صورت الاستیک با در نظر گرفتن آن به صورت یک تیر یکسرگیردار با طول مشخص و تحت نیروی مشخص پرداخته شده است. مقطع تیر به شکل مستطیل در نظر گرفته شده است. متغیرهای طراحی شامل عرض و ارتفاع مقطع تیر است. هدف از بهینه سازی، کمینه سازی جرم و بیشینه سازی فرکانس مود اول ارتعاشاتی تیر به نحوی است که تنش فونمیسز ۱ حداکثری در سازه تیر از مقدار ۱۰۰ مگاپاسکال بیشتر نشود. در این مسئله پس از تعیین حدود مجاز متغیرهای طراحی، یک طراحی آزمایش ۲ صورت پذیرفته است. در ادامه به تحلیل حساسیت متغیرهای خروجی نسبت به متغیرهای طراحی پرداخته شده است. سپس مقادیر خروجی توسط نرم افزار انسیس ۳ محاسبه شده و سطح پاسخ ۴ توابع هدف و قید مسئله رسم شده است. در نهایت نقاط بهینه پارتو ۵ طراحی به کمک الگوریتم ژنتیک ۶ دو هدفه شناسایی شده و با شبیه سازی نقطه طراحی در نرم افزار انسیس، دقت روش سطح پاسخ مذکور تایید شده است. نتایج نشان می دهد که نقطه شماره ۲۰۸ می تواند به عنوان نقطه زانویی و در نتیجه نقطه بهینه طراحی ۷ در نظر گرفته شود. در این نقطه طراحی، تنش فونمیسز بسیار کمتر از مقدار مجاز خود یعنی ۱۰۰ مگاپاسکال است، ولی با این وجود فرکانس مود اول ارتعاشاتی در حالت بیشینه و جرم در حالت کمینه خود قرار دارد.