مدل سازی دینامیک غیرخطی و فرم یابی سازه تنسگریتی سه میله ای نوع اول در ساختارهای تصادفی: رویکرد الگوریتم ژنتیک

در این مقاله به استخراج معادلات دینامیک غیرخطی و فرم یابی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک یک سازه تنسگریتی کلاس یک در ساختارهای تصادفی با مقطع مثلثی و محاط در کره پرداخته شده است. معادلات دینامیک غیرخطی سیستم با استفاده از روش لاگرانژ و روش المان محدود و با در نظر گرفتن مختصات گره ها به عنوان مختصات تعمیم یافته استخراج شده است. رویکرد پیشنهادی قابلیت مدل سازی دینامیکی جامع و گسترده ای را برای انواع سازه های تنسگریتی دارا می باشد. فرآیند فرم‎یابی پیشنهادی با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک، با ساختاری ساده قابلیت تعیین اشکال منظم یا نامنظم تنسگریتی بدون محدودیت های ابعادی را دارا می باشد. سازه های تنسگریتی پایدار از میان پیکربندی های‎ تصادفی و بر اساس قیود تعریف شده، تولید و با استفاده از تابع تناسب الگوریتم ژنتیک و اهداف چند موضوعی فرم یابی می شوند. عملکرد الگوریتم فرم یابی پیشنهادی برای سازه های با ساختارهای نامشخص، در سه حالت مختلف با ماتریس اتصال و نوع عضوهای (میله/ ریسمان) مشخص و تصادفی بررسی و با روش چگالی نیرو صحه گذاری شده است. رفتار ارتعاشی مدل های نهایی استخراج شده از فرایند فرم یابی، با تحلیل مودال و تحت بارگذاری هارمونیک موردبررسی قرارگرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی ها، قابلیت روش پیشنهادی با ملاحظات مشخصه ‎های ارتعاشی سازه های تنسگریتی را نمایش می دهد.

کلیدواژه ها:

سازه تنسگریتی ، فرم یابی هوشمند ، الگوریتم ژنتیک ، چگالی نیرو ، تحلیل ارتعاشات