بهینه سازی چندهدفه قاب های فولادی با استفاده از الگوریتم آموزش-یادگیری مرتب سازی نامغلوب (NSTLBO)

در دهه اخیر استفاده از الگوریتم ­های فراابتکاری برای بهینه­ سازی سازه ­ها به منظور دستیابی به وزن کمینه و سود بیشینه، مورد توجه محققان قرار گرفته است. بهینه ­سازی چندهدفه به منظور ایجاد موازنه بین توابع هدف و به دست آوردن جبهه پارتو از اهمیت بیش تری برخوردار بوده است. در این مقاله الگوریتم بهینه سازی آموزش-یادگیری (Teaching-Learning-Based Optimization) برای حالت چند هدفه توسعه داده شده است. برای بررسی کارایی الگوریتم، پنج قاب فولادی بهینه سازی شده­ اند که شامل سه قاب خمشی و دو قاب مهاربندی هستند. توابع هدف در این مقاله وزن سازه و جابه جایی بام در نظر گرفته شده است. مقطع المان های سازه ای قاب ها به عنوان متغیرهای طراحی در نظر گرفته شده و تنش ­های موجود در اعضا، قیود طراحی می­ باشند. قاب­ ها توسط برنامه تحلیل ماتریسی نوشته شده در نرم افزار Matlab تحلیل شده اند و طراحی آن ها مطابق با ضوابط آیین ­نامه AISC-LRFD انجام شده است. نتایج بهینه سازی از جمله جبهه پارتو و موازنه بین توابع هدف برای مثال های عددی ارائه شده اند که نشان دهنده عملکرد و کارایی بسیار مناسب الگوریتم هستند.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی چندهدفه ، الگوریتم مبتنی بر آموزش و یادگیری ، مرتب سازی نامغلوب ، قاب فولادی