بهینه سازی چندمنظوره تیر تیموشنکو براساس طراحی تعداد و مکان بهینه المان های پیزوالکتریک و الگوریتم ازدحام ذرات

طراحی بهینه یک سازه مهندسی نقش موثری در کاهش عمر، خرابی، عملکرد یک سیستم خواهد گذاشت. یک سازه مهندسی اعم از تیر، ورق و یا پوسته می تواند بعنوان مدلی از یک سیستم فرض شود که نقش موثرتری در ازضانمودن اهداف طراحی برخوردار باشد چرا که سیستم می تواند خروجی و کارکرد مطلوب تری بعنوان هدف طراحی از خود بروز دهد. حال در این پژوهش بهینه سازی در نوع تغییر شکل سازه تیر یکسرگیردار با استفاده از حسگر و عملگر پیزوالکتریک که به ترتیب در پایین و بالای تیر نصب گردیده، صورت پذیرفته است. در این تحقیق یک تیر یکسرگیردار مبتنی بر تیوری تیموشنکو و روش عددی اجزاء محدود مدل سازی شده و با ارایه ی 2 مدل تیر هوشمند به انجام عملیات بهینه سازی پرداخته شده است. 2 نوع مدل تیر هوشمند با استفاده از لایه حسگر و عملگر پیزوالکتریک (Bimoprh) ویک جفت حسگر و عملگر پیزوالکتریک (Patch) طراحی گردیده است. هدف از بهینه سازی افزایش میزان سفتی و کاهش جرم سازه در اثر تحریکات خارجی که بصورت 2 نوع ورودی متناوب (سینوسی) و ورودی غیرمتناوب (پله واحد) صورت جداگانه شبیه سازی گردیده است. در مدلPatch با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات چندهدفه (MOPSO) با جایابی بهینه وصله های حسگر و عملگر پیزوالکتریک بدنبال یافتن جرم و سفتی بهینه تری نسبت به مدل Bimorph بوده و نتایج این بررسی به نمایش گذاشته شده است.

کلیدواژه ها:

طراحی بهینه ، الگوریتم MOPSO ، حسگر و عملگر پیزوالکتریک ، تیر تیموشنکو