طراحی بهینه سازه های فضاکار با استفاده از الگوریتم بهینه یابی ارتقاء یافته اجسام متصادم

یکی از مسایل مهمی که در طراحی سازه های فضاکار ذهن دانشمندان را به خود معطوف کرده است، دست یافتن به راهکارهایی جهت حداقل کردن وزن ساختمان های فولادی با برآورده کردن حداقل شرایط آیین نامه های طراحی می باشد. در بهینه سازی سازه ها این عمل معادل با تعیین گروهی از متغیرهای طراحی است که در طی عمل بهینه سازی تغییر یافته و این تغییرات منجر به یافتن جواب بهینه که حداقل وزن ممکن ساختمان است، میشود. در طراحی سازه های بزرگ فضاکار متغیر های رایج طراحی و تعداد المان های به حدی زیاد است که استفاده از روش های کلاسیک بهینه سازی به تنهایی پاسخگو نیست. الگوریتم های فراابتکاری برای بهینه سازی در مسایل بزرگ و پیچیده ای در مهندسی پیشنهاد می گردند. به منظور طراحی بهینه سازه های فضاکار ، الگوریتم ECBO استفاده شده است. الگوریتم ECBO، یک الگوریتم بهینه سازی ساده و کارآمد است که برای حل مسایل بهینه سازی مقید و نامقید استفاده میشود. با استفاده از الگوریتم ECBO سه مدل سازه فضاکار طراحی بهینه شده و در نتیجه وزن حداقل با توجه به قید های آیین نامه به دست آورده خواهد شد. برای مینیموم کردن وزن سازه های فضاکار باید به حداقل سطح مقطع اعضا سازه دست یافت، بنابراین با بدست آوردن حداقل سطوح مقطع اعضای هر سازه فضاکار میتوان به حداقل وزن سازه دست پیدا کرد. نتایج نشان می دهد که الگوریتم ارایه شده توانایی بسیار زیادی در پیدا کردن حداقل وزن سازه های فضاکار دارد. در هر سه مدل الگوریتم موفق به پیدا کردن وزن بهینه شده و از سایر الگوریتم های بهینه سازی متداول سرعت بیشتری ارایه کرده است.

کلیدواژه ها:

طراحی بهینه ، سازه فضاکار ، متغیرهای پیوسته ، سیستم ارتقاء یافته اجسام متصادم ، گنبد ، تنش و تغییرمکان