طراحی بهینه پنل تقویت شده فشاری تحت قید کمانش با استفاده از مدل جایگزین گوسی

در این مقاله با استفاده از نتایج روش طراحی تقریبی شناسه سازه به عنوان گام اولیه، فرایند طراحی بهینه پنل تقویت شده فشاری با استفاده از مدل جایگزین گوسی ایجاد شده است. مدل سازی با استفاده از پاسخ های حاصل از تحلیل های غیرخطی کمانش اجزاء محدود صورت گرفته است. از مدل جایگزین برای کاهش تعداد تحلیل های اجزاء محدود و کاهش زمان طراحی استفاده شده است. با به کارگیری نقاط پرکننده در طول فرایند بهینه سازی، همگرایی به بهینه محلی تضمین شده است. از دو مسئله آزمایشی برای به تصویر کشیدن راهبرد روش مدل جایگزین، بررسی حساسیت طرح نمونه برداری اولیه و انتخاب گام نهایی مناسب استفاده شده است. همچنین شرط همگرایی مرسوم در روش مدل جایگزین اصلاح گردید تا ضمن تسریع در همگرایی کیفیت پاسخ نیز کاهش نیابد. با معرفی یک تکنیک کارآمد، یافتن بهینه فراگیر مدل جایگزین در هر بار تکرار تضمین گردیده است. فرایند طراحی بهینه برای دو نوع پنل تقویت شده طراحی ارائه گردیده است. در پنل تقویت شده نوع الف با تعداد چهار متغیر طراحی، فرایند پس از اضافه شدن ۵ نقطه پرکننده به طرح نمونه برداری اولیه با ۵۵ نقطه همگرا شده است. همچنین در پنل تقویت شده نوع ب با شش متغیر طراحی طرح نمونه برداری اولیه با ۵۷ نقطه ایجاد گردیده و فرایند بهینه سازی پس از اضافه کردن ۱۷۳ نقطه پرکننده متوقف شده است. نتایج حاصل با یافته های روش تحلیلی شناسه سازه مقایسه شده اند. در پایان با نتیجه گیری در مورد نسبت های هندسی سازه بهینه، راهبردی برای میل به سمت بهینه فراگیر تابع اصلی معرفی شده است.

کلیدواژه ها:

Compression stiffened panel ، Optimization ، Surrogate Model ، Nonlinear buckling ، Gaussian model ، پنل تقویت شده فشاری ، بهینه سازی ، مدل جایگزین ، کمانش غیرخطی ، مدل گوسی