حل مسأله معکوس شناسایی پارامترهای مدل اجزاء محدود تیر غیر‌یکنواخت به کمک الگوریتم بهینه‌سازی ژنتیک

Abstract

در یک مسأله معکوس، هدف آن است تا به کمک اطلاعات مشاهده‌شده از یک سیستم، به مدل مناسبی از آن دست پیدا کرد، به نحوی که مدل مذکور، علاوه بر توانایی بازتولید اطلاعات اندازه‌گیری‌شده‌ی در دسترس از سیستم، توانایی پیشگویی رفتار سیستم در شرایط کاری را نیز، با دقت قابل قبولی داشته باشد. در این تحقیق، یک تیر غیریکنواخت با خواص جرمی و سفتی متغیر در طول به عنوان سازه مورد‌بررسی فرض شده است. معادله حاکم بر تیر بصورت تحلیلی حل شده و فرکانس‌های طبیعی وشکل‌مودهای مربوط به سه مود اول خمشی تیر استخراج خواهند شد. در ادامه، از مفهوم مسأله معکوس استفاده شده و به کمک الگوریتم بهینه‌سازی ژنتیک، به شناسایی پارامترهای سفتی و جرمی مدل اجزاء محدود تیر مذکور پرداخته شده‌است. در بررسی اثر تعداد سطوح مقطع مدل اجزاء محدود تیر غیریکنواخت بر دقت نتایج، مشاهده شد که مدل اجزاء محدود با تعداد سطوح مقطع بیشتر، توانایی بیشتری در بازتولید رفتار دینامیکی یک تیر غیریکنواخت را دارد. از آنجا که ماهواره‌برها از جمله پرکاربردترین سازه‌های مورد استفاده در صنعت هوافضا بوده و یکی از روش‌های مرسوم در مدل‌سازی سازه‌‌ی ماهواره‌برها، استفاده از مدل تیر غیریکنواخت می‌باشد، با استفاده از روند استفاده شده در این مقاله، می‌توان مدل اجزاء محدود مربوط به یک سازه واقعی ماهواره‌بر را به‌روز‌رسانی کرد.