بررسی میزان کارایی توابع هدف مختلف در ترکیب با الگوریتم ازدحام ذرات برای ارزیابی شدت خرابی در تیرها

یکی از اهداف اساسی پایش سلامت سازه ها در علوم مهندسی، ارزیابی میزان شدت آسیب دیدگی در نقاط مختلف سازه می باشد. یکی از روش هایحل اینگونه مسایل، استفاده از الگوریتم های بهینه سازی می باشد. ابتدا مساله شدت خرابی سازه به شکل یک مساله بهینه سازی استاندارد تبدیلمی شود و سپس با تعریف یک تابع هدف مناسب و کارآمد، شدت خرابی در سازه ارزیابی خواهد شد. هدف این مقاله ارزیابی شدت آسیب هایمنفرد و چندگانه در تیرها با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات با کمک توابع هدف مناسب می باشد. در روند حل مساله، توابع هدفمختلف مورد ارزیابی قرار خواهند گرفت. بدین منظور از سه شاخص خرابی مبتنی بر داده های مودال سازه که در ادبیات برای مکان یابی خرابی درسازه ها معرفی و دارای عملکرد مناسبی بوده اند، استفاده می گردد. در مرحله اول، توابع هدف ساده مبتنی بر این شاخص ها در مساله بهینه سازیاعمال می گردد و سپس برای ارزیابی شدت خرابی با دقت محاسبات بالاتر و با سرعت بهینه سازی بیشتر، توابع هدف جدیدی پیشنهاد می شوند.این توابع با اعمال ضریبی در توابع هدف قبلی تعریف می شوند. برای نشان دادن کارآمدی توابع هدف پیشنهادی، از یک مدل عددی تیر فلزی دوسر ساده با و بدون درنظرگرفتن نویز در مشخصات مودال مستخرج از سازه استفاده می شود. نتایج نشان دهنده آن است که توابع هدف پیشنهادشده در مقایسه با توابع هدف ساده با قابلیت بهتری شدت آسیب های منفرد و چندگانه و همچنین آسیب های نزدیک به تکیه گاه در تیرها را باالگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات مورد ارزیابی قرار میدهند. همچنین، توابع پیشنهادی به خوبی و با دقت بالاتری قادر به تخمین شدت آسیبهای سازه ای در حضور نویز می باشند. نتایج این تحقیق بر اهمیت انتخاب توابع هدف مناسب در سرعت حل مسایل مهندسی تاکید می کند.

کلیدواژه ها:

شدت خرابی ، الگوریتم ازدحام ذرات ، تابع هدف ، داده های مودال