استفاده از روشهاي تقریبی در بهینه سازي شکل و ابعاد خرپاها

توضیحات

چکیده

استفاده از روشهاي تحلیلی معمولی در بهینه سازي سازه ها، علاوه بر هزینه هاي محاسباتی گران، گاه غیر عملی میگردد، به خصوص  هنگامیکه سازه بزرگ و پیچیده باشد. به همین دلیل روشهاي تقریبی در بهینه سازي سازه ها توسعه می یابند. با جایگزین کردن مسئله تقریبی  به جاي مسئله اصلی و یافتن نقطه بهینه، سرعت همگرایی مسئلۀ بهینه سازي افزایش یافته و هزینه انجام محاسبات کاهش مییابد.  در این مقاله یکی از روشهاي کارآمد تقریب سازي، که در زمره تقریب هاي بهبود یافته قرار می گیرد، با نام تقریب دو نقطه اي نمایی مورد بررسی  قرار گرفته است. نرم افزاري بر این اساس تهیه شده که می توان از آن جهت تحلیل و طراحی و همچنین بهینه سازي خرپاها، به عنوان  سازه هایی با ساختار ساده و آنالیز سریع، بهره جست. برنامه تهیه شده قادر است با استفاده از اطلاعات حساسیت نقاط پیشین به منظور  افزایش دقت و کاهش باز خوانی کدهاي تحلیل، فرآیند بهینه سازي را بهبود و تسریع بخشد. در ادامه با حل مثالهایی در زمینه بهینه سازي  خرپاهاي دو بعدي، تأثیر این روش تشریح گردیده است.

مقدمه

مفهوم بهینه سازي در بسیاري از کارهاي روزمرة ما نقش مهمی ایفا میکند، بویژه هنگامیکه به دنبال بهبود انجام یک فرآیندي میباشیم. در علوم  مهندسی، از جمله مهندسی سازه نیز با دامنۀ وسیعی از روشهاي بهینه سازي مواجه هستیم. دخالت چشمگیر کامپیوتر در این عرصه سبب    پیشرفت هاي گسترده اي در ماهیت این روشها گردیده است. در این میان خرپاها به عنوان سازه هایی پرکاربرد و راحت به لحاظ اجرایی و ساده   به لحاظ انتقال مفاهیم آموزشی همواره مورد توجه قرار گرفته است. از این رو طراحی بهینه سازه هاي خرپایی، یک زمینۀ فعال تحقیقاتی در  حیطۀ بهینه سازي سازه ها می باشد . سه طبقه بندي عمده در بهینه سازي خرپاها شامل بهینه سازي ابعاد، بهینه سازي شکل و بهینه   سازي توپولوژي میباشد. بهینه سازي ابعاد شامل بهبود سطح مقطع یا ضخامت المان هاي مشخصی از سازه خواهد بود. در مقایسه با بهینه   سازي ابعاد، بهینه سازي شکل پیچیده تر رفتار می کند. عموماً در مسئله هاي بهینه سازي شکل، مختصات گره هاي مدل هاي اجزاء محدود به   عنوان متغیر طراحی انتخاب می گردد که می تواند در طول طراحی به شکل متوالی اصلاح شود. بهینه سازي شکل و بهینه سازي ابعاد، تغییرات   زئی در هندسۀ سازه را به نمایش میگذارند. در حالیکه بهینه سازي توپولوژي طرح کلی یک سازه را مشخص می کند.

ABSTRACT

For this reason, approximate methods are being developed to optimize structures. By replacing the approximate problem with the main problem and finding the optimal point, the convergence rate increases the optimization problem and reduces the cost of computing. The software is based on this, which can be used for analysis, design and optimization of trusses, as simple structure structures and fast analysis. Following is an example of how to optimize two-dimensional trusses, and the effect of this method is described below.

INTRODUCTION

The concept of optimization plays an important part in many of our daily work, especially when we seek to improve the performance of a process. In science Engineering, including structural engineering, is also faced with a wide range of optimization methods. The impressive involvement of the computer in this field has led to extensive advances in the nature of these methods. In the meantime, trusses are considered as simple and easy-to-use structures in terms of the transfer of educational concepts. Therefore, optimal design of truss structures is an active field of research in the field of structural optimization. Three major categorization in truss optimization includes optimization of dimensions, shape optimization and topology optimization. Dimensional optimization involves improving the cross-sectional area or the thickness of certain structural elements. Compared with dimensional optimization, optimization of a more complex form behaves. Generally, in the shape optimization problems, the coordinates of the nodes of finite element models are selected as design variables that can be modified sequentially in design. Optimization of the shape and optimization of the dimensions represent changes in the structural geometry. While optimization of topology determines the design of a structure.

Year: 2011

Publisher : Sixth National Congress on Civil Engineering

By : Behrouz Hasani, Mostafa Assari

File Information: persian Language/ 7 Page / size: 153 KB

Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart

Download tutorial

سال : 1390

ناشر : ششمین کنـگره ملی مهنـدسی عمـران

کاری از : بهروز حسنی ، مصطفی عصاري

اطلاعات فایل : زبان فارسی / 7 صفحه / حجم : KB 153

فقط اعضای سایت پس از ثبت نام و اضافه کردن به سبد خرید می توانند دانلود رایگان کنند.خوشحال می شویم به ما پبیوندید

آموزش دانلود