تحلیل و بهینه سازی رفتار ارتعاشی پل های کابلی تحت تاثیر نیروی باد

هدف از این تحقیق، ارائه ی راهکاری برای تسریع تحلیل عددی و بهینه یابی ابعاد و قطر کابلها تحت نیروی باد با استفاده از روشهای جستجوی تصادفی تحت قید قابلیت اعتماد سیستم سازه ای است برای طراحی موثر سازه های پلهای کابلی کنترل تغییر شکلها از اهمیت قابل توجهی برخوردار است. استفاده از روشهای کلاسیک برای تعیین تغییر شکل ها به علت وقت گیر بودن میتواند قدرت تصمیم گیری طراح را محدود کند و لذا بکارگیری روشهای سریع ضروری به نظر میرسد در این پایان نامه بهینه سازی هندسی پلهای کابلی با در نظر گرفتن اثرات نیرویی و اعمال فرکانسهای مختلف است. افزایش نسبت بار قابل تحمل کششی به وزن در کاهش هزینه های تولید این پلها تاثیر داشته و طراحی و ساخت را برای صنعت گر به صرفه تر میسازد. در این تحقیق ابتدا طراحی سازه یک پل دهانه بزرگ انجام میشود. سپس تحلیل مودال و فرکانسی در نرم افزار انسیس مودال و انسیس هارمونیک اجرا میشود تا فرکانسهای طبیعی حاصل گردد. همزمان تحلیل نیرویی در نرم افزار به منظور حصول کمترین تنشها در مقاطع مختلف پل کابلی اجرا میگردد تا تحلیل رفتار ارتعاشی همراه با در نظر گرفتن ملاحظات نیرویی نیز باشد. پس از شبیه سازی نتایج حاصل شده برای هر تحلیل بصورت پارامتریک بیان خواهد شد. در نهایت با حصول مدل ریاضی از مدل اجزای محدود با روش رویه پاسخ (RSM)، بهینه سازی هندسی پل کابلی به منظور کمینه سازی تنشها و بیشینه سازی اختلاف بین فرکانس اعمال باد و فرکانس طبیعی به منظور کاهش احتمال بروز تشدید با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک و روشهای بهینه سازی چندهدفه انجام گرفته است. سپس توابع هدف محاسبه و بهترین و بدترین پاسخ مشخص میشوند. بدترین پاسخ از نقاط انتخابی حذف میگردد و بقیه مقادیر با بازیابی گام بعدی بهینه سازی را تشکیل میدهند و این عمل ادامه پیدا می کند تا جواب بهینه حاصل و شرط همگرایی برآورده شود. نتایج آماری بدست آمده از بهینه سازی سازه های پل کابلی قابلیت الگوریتم شبکه های الگوریتم ژنتیک بهینه گر را جهت دستیابی به پاسخ های بهینه بهتر در مقایسه با طراحی های دیگر نشان میدهد

کلیدواژه ها:

تحلیل رفتار ، بهینه سازی ، رفتار ارتعاشی ، پل های کابلی ، نیروی باد