بهینه سازی سازه های فضاکار بادرنظرگرفتن احتمال خرابی اعضاء و گره ها به کمک الگوریتم وراثتی اصلاح شده

Abstract

در این تحقیق هدف بهینه سازی وزن سازه های فضاکار با استفاده از نظریة قابلیت اعتماد می باشد. با توجه به اینکه در عمل، خرابی سازه علاوه براین که از ناحیة عضو رخ می دهد ممکن است از محل گره ها نیز به وقوع به پیوندد بنابراین علاوه بر احتمال خرابی اعضاء، احتمال خرابی گره ها نیز در فرآیند بهینه یابی وزن سازه های خرپایی و فضاکار منظور شده و فرمول بندی دیگری جهت آن ارائه گردیده است. منظور از خرابی گره این است که تغییر مکان گره در یک راستا, از تغییر مکان مجاز گره در آن راستا تجاوز نماید. در فرآیند بهینه یابی، اثر پارامترهای مختلف احتمال اندیشانه نظیر بارگذاری، تنش تسلیم، مدول الاستیسیته و سطح مقطع اعضای سازه نیز در نظرگرفته شده است. البته در مثال های عددی انجام یافته در این تحقیق فرض شده است که تمامی متغیرهای احتمال اندیشانه از نظر آماری مستقل از یک دیگر بوده و دارای تابع توزیع نرمال باشند. هم چنین در این تحقیق، جهت بهینه یابی از الگوریتم وراثتی اصلاح شده استفاده گردیده است. از آن جا که محاسبات روش وراثتی در هر مرحله بر زیر مجموعه‌ای از دامنه تابع انجام می‌شود، احتمال هم گرایی آن در بهینه کلی تابع هدف افزایش یافته و از هم گرایی موضعی جلوگیری می نماید. هم چنین استقلال محاسبات این الگوریتم از مشتق تابع هدف و قیود حاکم، باعث سازگاری آن با توابع گسسته می‌گردد. تحقیق اخیر نشان می دهدکه با افزایش احتمال خرابی مجاز اعضاء، گره ها و یا کل سازه, وزن بهینه سازه کاهش می یابد، اما با افزایش ضرایب پراکندگی بار و یا تنش تسلیم, وزن بهینه سازه نیز افزایش خواهد یافت.