عنوان :
طراحي بهينه سازه ها با درنظر گرفتن عدم قطعيت پارامترهاي سازه اي
نويسنده اصلي :
محمدسعيد فرج زاده قهرودي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
چكيده :
در طول سه دهه اخير، به علت پيشرفت هاي روش هاي محاسباتي، در دسترس بودن پردازنده هاي با سرعت بالا و همچنين نياز به انجام طرح هاي مقرون به صرفه، بهينه سازي سازه ها، به يك زمينه بسيار جذاب تحقيقاتي براي پژوهشگران تبديل شده است. بهينه سازي بر روي آيتم ها و متغيرهاي قطعي، بهينه سازي قطعي ناميده مي شود. در عين حال، همواره در شرايط واقعي، عدم قطعيت هايي ناشي از عدم دقت هاي مدل سازي و شبيه سازي و يا شرايط بهره برداري مانند تغييرات بارگذاري وجود داشته و بر عدم قطعيت پاسخ سازه ها تاثير گذار خواهند بود. با توجه به وجود عدم قطعيت هاي ذكر شده در هر مرحله از طراحي مهندسي و بهره برداري ؛ نياز به وارد كردن فاكتورهاي ايمني در محاسبات بهينه سازي قطعي وجود دارد. در صورتي كه طراحي اين نوع سازه ها يا به سازه هاي بيش از حد محافظه كارانه منتهي خواهد شد كه مؤثر نخواهد بود يا ممكن است تحت شرايطي منجر به يك طراحي غيرايمن شود. به منظور برطرف كردن اين مشكل ها روش طراحي ديگري موسوم به طراحي بهينه مبتني بر نظريه قابليت اطمينان اخيراً بسيار مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. اين روش به دنبال يافتن بهترين حالت توازن بين كاهش هزينه و سطح ايمني رضايت بخش مي باشد. فرآيندي كه با بهينه سازي قطعي به دست نمي آيد . در اين رويكرد، ايمني طراحي بر پايه ي احتمال خرابي ارزيابي شده و همچنين عدم قطعيت هاي فوق الذكر با توزيع احتمالي متغيرهاي تصادفي مدل مي شوند. مؤلفه هاي مورد بررسي با تعريفي از حدود احتمال خرابي مقادير كاربردي، در بازه ي مقبول براي ايمني جاي خواهند گرفت. اين روش كاربردي براي سازه هاي مختلف مورد استفاده قرار مي گيرد. روش هاي متفاوتي تا به امروز براي حل مسائل بهينه سازي بر مبناي قابليت اعتماد پيشنهاد شده، اما به علت پيچيده بودن و زمان بر بودن حل اين مسايل، آنچه در بررسي و مقايسه بين اين روش ها اهميت پيدا مي كند ميزان كارايي آنها، به معني سطح دقت نتيجه نهايي و با وجود هزينه محاسباتي پايين و در عين حال دامنه ي كاربرد روش براي مثال هاي متفاوت مي باشد. در اين اثر پس از معرفي جديد ترين و كارآمد ترين روش ها براي حل مسايل بهينه سازي بر اساس قابليت اطمينان، روش شبيه سازي وزني به علت هزينه محاسباتي كم در عين دقت بالا براي شبيه سازي و الگوريتم كرم شب تاب براي بهينه سازي انتخاب شده و پس از شرح جزئيات اين روش در انتهاي كار با حل چهار مثال رياضي كه از مسائل كاربردي مهندسي انتخاب شده اند، مي پردازيم و با بررسي نتايج آن با ساير روش هاي متناظر در قابليت اعتماد از جمله روش هاي شناخته شده ي شبيه سازي مونت كارلو، روش مرتبه اول قابليت اعتماد و روش مرتبه دوم قابليت اعتماد ، پايايي و توانايي روش معرفي شده را ارزيابي مي كنيم. نتايج مثال هاي عددي در مقايسه با روش هاي ديگر پژوهشگران، بيانگر دقت و توانمندي روش پيشنهادي براي حل مسايل بهينه سازي بر مبناي قابليت اعتماد بررسي شده خصوصا مسايلي كه در آنها ابعاد متغير ها زياد نيست، مي باشد.
شماره ركورد :
141896
دانشگاه :
دانشگاه علم و صنعت ايران
استاد مشاور :
دكتر علي خدام
رشته تحصيلي :
مهندسي زلزله
استاد راهنما :
دكتر محسنعلي شايانفر
نسخه ديجيتال :
دارد
آدرس اينترنتي :
لينک به اين مدرک :

بازگشت