بهينه¬سازي توپولوژي سازه فضاكار تخت دولايه با استفاده از الگوريتم جستجوي ذرات باردار اصلاح شده و الگوريتم تكاملي سازه¬ها

دانشگاه ولي عصر

ارشد

سازه¬هاي فضاكار به گروه خاصي از سازه¬هاي سه بعدي با هندسه مشخص اطلاق مي¬شود. اين سازه¬ها بطور چشمگير جهت پوشش مكانهاي بزرگ بدون حضور ستونهاي داخلي مانند مراكز نمايشگاهي، سوپرماركت¬ها، استاديوم¬هاي ورزشي و غيره استفاده مي¬شوند. شبكه¬هاي دولايه پر استفاده¬ترين نمونه¬هاي اوليه¬اي از سازه¬هاي فضاكار پيش ساخته بشمار مي¬روند كه امروزه به دفعات مورد استفاده قرار مي¬گيرند. در اين تحقيق از يك الگوريتم فرا ابتكاري براي بهينه¬سازي توپولوژي سازه فضاكار ارائه شده است. اين الگوريتم كه از قوانين حاكم كولمب از الكترواستاتيك و قوانين نيوتن از مكانيك را الهام گرفته شده است، سيستم جستجوي ذرات باردار ناميده مي¬شود (CSS). در CSS تعدادي ذره باردار (CP) در نظر گرفته شده¬است، كه توسط ميدان الكتريكي عناصر ديگر تحت تاثير قرار مي¬گيرند و مقدار نيروي برآيند با استفاده از قوانين كولمب و گوس از الكترواستاتيك و چگونگي حركت با استفاده از قوانين مكانيكي نيوتن تعيين مي¬گردد. روش¬هاي بهينه¬ساز¬ي توپولوژي مهندسان را قادر مي¬سازد تا پيكره سازه¬اي مناسب سازه¬ها را - متناسب با عملكرد مورد نياز آن- پيدا كنند. در اين تحقيق روش تركيبي دو مرحله¬اي جديدي جهت بهينه-سازي توپولوژي شبكه¬هاي دو و سه¬لايه ارائه شده است. بهينه¬سازي توپولوژي با استفاده از الگوريتم¬هاي بهينه¬سازي تكاملي سازه-ها و الگوريتم سيستم جستجوي ذرات باردار تكامل يافته انجام مي¬شود كه ESO-CSS ناميده شده است. در بهينه¬سازي توپولوژي سازه تحت شرايط مختلف، مثل تغيير¬مكان گره¬ها، ضريب لاغري و تنش داخلي اعضا كمينه مي¬گردد. همچنين، موقعيت تكيه¬گاه¬ها و مختصات گره¬ها ثابت فرض شده است و وجود و عدم وجود گره¬هاي شبكه پايين و سطح مقطع اعضا بعنوان متغيرهاي طراحي در نظر گرفته شده است. هدف اين است كه مهمترين قسمت¬هاي سازه جهت انتقال بارها به تكيه¬گاه¬ها مشخص شوند. نتايج عددي نشان مي¬دهد كه روش تركيبي ارائه شده برتري محاسباتي مناسبي دارد.

48260

دانشگاه وليعصر رفسنجان

عيسي سلاجقه

عمران سازه

مصطفي مشايخي