شناسایی شکل هندسی ناخالصی و حفره درون یک جسم جامد به روش المان های مرزی و الگوریتم ژنتیک و استفاده از اندازه گیری های سطحی دما یا شار حرارتی
چکیده
در این پروژه مسأله ی معکوس در امکان شناسایی ترکیبی از ناخالصی و حفره درون یک جسم جامد همگن دو بعدی با اندازه گیری دما و شار حرارتی سطحی مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور از ترکیب روش المان های مرزی، الگوریتم ژنتیک و گرادیان مزدوج استفاده می شود. اساس روش بر مبنای مینیمم سازی تابع هدفی است که به صورت مجموع مربعات تفاضل دماها و شار حرارتی محاسبه شده و دماها و شار حرارتی اندازه گیری شده از آزمایش انتقال حرارت یکنواخت بر روی مرز خارجی جسم تعریف می گردد. با توجه به بد وضع بودن مسأله ی معکوس و نیاز به حدس اولیه ی مناسب در روش های بهینه سازی محلی، در این پایان نامه از الگوریتم ژنتیک برای تعیین حدس اولیه مناسب استفاده می شود. با تعیین حدس اولیه ی مناسب، پس از بهینه سازی و مینیمم کردن پاسخ های به دست آمده، با روش گرادیان مزدوج موقعیت و هندسه ی حفره و ناخالصی به درستی مشخص می شود. در پایان به بررسی تأثیر پارامترهای مختلف از جمله اندازه ی حفره و ناخالصی، دوری و نزدیکی آن ها و همچنین شکل حفره و ناخالصی و نیز اثر خطاهای غیر قابل پیش بینی در وسایل اندازه گیری، در روند همگرایی پرداخته شده و مشاهده می شود که ترکیب روش های نام برده به خوبی و با دقت بالایی می تواند در تشخیص حفره و ناخالصی به کار گرفته شود. این روش، روشی است برای به دست آوردن پارامترهای مربوط به تعیین شکل ناخالصی ها و حفره های موجود در درون قطعاتی که در حین ساخت امکان به وجود آمدن چنین ناخالصی هایی وجود دارد. به علت عدم لزوم تجهیزات گران قیمت آزمایشگاهی، این روش بسیار کم هزینه بوده و می تواند مورد استفاده ی هر واحد صنعتی قرار گیرد.