کاربرد الگوریتم فراکاوشی نیوتن در بهینه سازی قاب های شیبدار غیرمنشوری فولادی

هدف از انجام این تحقیق ارائه الگوریتم بهینه سازی مطلوب و سهل الوصول برای کاربران است تا بتوانند به تحلیل، طراحی و بهینه یابی قاب های شیبدار غیر منشوری، فولادی که از جمله پرکاربردترین سازه های مورد استفاده در ساخت سالن های صنعتی و سوله ها است بپردازند. این الگوریتم بر اساس فرضیات رایج در ساخت این گونه از سازه ها که همانا مسطح بودن، یک طبقه بودن و غیر منشوری بودن قاب می باشد بنا شده است. بر این اساس هر عضو، قاب دارای چهار متغیر طراحی از قبیل؛ ارتفاع جان، عضو ضخامت جان، ضخامت بال و عرض بال می باشد، که در طول فرآیند الگوریتم نیوتن بهینه یابی خواهند گشت، تا در نهایت مدل قاب شیبداری که کمترین وزن را تولید می نماید به کاربر معرفی گردد. در این پروژه تحلیل قاب های غیر منشوری به روش اجزای محدود صورت گرفته تعداد المان ها در تقسیم هر عضو از قاب غیر منشوری به عهده الگوریتم بوده و تا زمان رسیدن الگوریتم به جواب، بهینه تعداد المان ها افزایش می یابد. بهینه ترین حالت برای تعداد المان ها زمانی است که با افزایش تعداد المان ها هزینه قاب از پنج درصد حالت قبل کمتر نشود. مبنای در نظر گرفتن پنج درصد این می باشد که اگر افزایش تعداد المان ها از این مقدار بیشتر باشد با اینکه از نظر تئوری اقتصادی تر است اما از نظر اجرایی بهینه نیست. در این مقاله جهت بهینه کردن وزن، قاب الگوریتم کامپیوتری تحت نرم افزار MATLAB نوشته شده است.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، عضو غیر منشوری ، قاب شیبدار ، الگوریتم نیوتن ، سازه های فولادی