طراحی بهینه و مقاوم سیستم های مکانیکی در حضور پارامتر های غیرقطعی با رویکرد قابلیت اطمینان بر مبنای استنباط بیزین

فضای تجاری و رقابتی جهان، تولیدکنندگان را وادار به عرضه محصولاتی با کیفیت بالا، هزینه پایین و در عین حال قابل اطمینان می کند. از طرف دیگر، در فرآیند طراحی و تولید یک محصول، مهندسان همواره با عدم قطعیت روبه رو هستند. در سال های اخیر، در راستای برخورد با عدم قطعیت های موجود و تضمین کیفیت و قابلیت اطمینان سیستم، الگوریتم هایی تحت عنوان طراحی بهینه و مقاوم بر مبنای قابلیت اطمینان (RBRDO) با ترکیب رویکرد های طراحی بهینه مقاوم (RDO) و طراحی بهینه بر مبنای قابلیت اطمینان (RBDO) توسعه یافته اند. در مهندسی طراحی، عدم قطعیت برخی از متغیر ها یا پارامتر های طراحی از نوع شناختی بوده و تنها در قالب نمونه هایی محدود در اختیار طراح است. اکثر روش های موجود، این عدم کامل بودن اطلاعات را در نظر نمی گیرند که این خود می تواند منجر به خطاهای بزرگ تری شود. در دسته ای دیگر از روش های موجود نیز، از این اطلاعات ارزشمند در فرآیند طراحی صرف نظر می شود. در این پژوهش، با به­کارگیری روش بهینه سازی چندهدفه NSGA۲-II و ترکیب روش تحلیل قابلیت اطمینان بیزین و روش کاهش ابعادی تک متغیره (DRM)، یک الگوریتم جامع برای فرمول بندی مساله طراحی بهینه و مقاوم بر مبنای قابلیت اطمینان در حضور عدم قطعیت شناختی پیشنهاد شده است. به منظور راستی آزمایی الگوریتم پیشنهادی، یک مثال مهندسی انتخاب شده و تاثیر عدم قطعیت شناختی بر توابع هدف بررسی شده و در انتها نیز، برای یک حالت خاص از تعداد داده موجود، نتایج حاصل از الگوریتم پیشنهادی با نتایج سایر رویکرد های موجود در زمینه طراحی بهینه در شرایط عدم قطعیت مقایسه شده است.

کلیدواژه ها:

Reliability-Based Robust Design Optimization ، Robust Design Optimization ، Reliability-Based Optimization ، NSGA۲-II Algorithm ، طراحی بهینه و مقاوم بر مبنای قابلیت اطمینان ، طراحی بهینه و مقاوم ، طراحی بهینه بر مبنای قابلیت اطمینان ، الگوریتم بهینه سازی NSGA-II