بهینه سازی اندازه سازه های خرپایی با استفاده از الگوریتم بازار بورس

بهینه سازی فرایند یافتن بهترین راه حل مسئله است. الگوریتم های ابتکاری و فراابتکاری معمولا در جایی که فضای جستجو پیچیده است استفاده می شوند. در دهه های اخیر، فراگیری خرپاها به عنوان سیستم های سازه ای، موجب شده است تا بهینه سازی آنها به یکی از تلاش های مهم مهندسی تبدیل گردد. هدف اصلی بهینه سازی سازه، تعیین مناسب ترین ترکیب متغیرهای طراحی به منظور دستیابی به عملکرد رضایت بخش سازه ها تحت تاثیر قیدها می باشد. سه مشخصه اصلی در هر مسئله بهینه سازی سازه شامل متغیرهای طراحی، تابع هدف و قیدها می باشند. در این تحقیق برای اولین بار به بررسی عملکرد الگوریتم بازار بورس در حوزه بهینه سازی سازه پرداخته می شود. این الگوریتم بهینه سازی از روند معاملات سهام در بازار بورس الهام گرفته شده است. در روش پیشنهادی دو حالت مختلف در الگوریتم بازار بورس تعریف می شود. حالت اول، بازار بدون نوسان بوده اما در حالت دوم بازار شرایط نوسانی دارد. وظیفه الگوریتم در حالت اول، جذب افراد به سمت افراد موفق بازار بوده اما در حالت دوم، الگوریتم در جستجوی نقاط بهینه می باشد. سطح مقطع عضوها، به عنوان متغیرهای طراحی در نظر گرفته می شوند. تابع هدف، کمینه نمودن وزن می باشد. تنش های عضوها و جابجایی گره ها به عنوان قیدهای مسئله بوده و در هر شرایطی باید در محدوده ی مجاز خود حفظ شوند. پیاده سازی الگوریتم بازار بورس در نرم افزار متلب انجام شده است. برای ارزیابی کمی عملکرد الگوریتم، سه خرپای مسطح (۱۸،۱۰و۲۰۰ عضوی) و سه خرپای فضایی (۲۲، ۲۵ و ۷۲ عضوی) با شرایط بارگذاری مختلف و قیدهای طراحی متعدد در نظر گرفته شده اند. نتایج نشان داد که الگوریتم بازار بورس جهت طراحی بهینه مسائل سازه های خرپایی متوسط مقیاس بسیار موثر و کارآمد می باشد.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، سازه بهینه ، خرپا ، الگوریتم بازار بورس ، فراابتکاری