بهینه سازی توپولوژیک سازه های دوبُعدی و سه بُعدی با استفاده از روش beso
چکیده
یکی از روشهای بهینه سازی سازه ها، روش بهینه سازی تکاملی دو جهتی سازه ها (beso) است. در این روش- که توسعه یافته روش eso است- به منظور استفاده بهینه از مصالح، مصالح سازه را باز توزیع می کند. در این روش، مانند روش eso، حرکت تدریجی از سازه اولیه به سمت سازه بهینه صورت می گیرد و با در نظر گرفتن کلیه شرایط حاکم بر سازه از قبیل شرایط ساختگاهی، تکیه گاهی، بارگذاری و ... با حذف یا انتفال تدریجی المانها یا مصالح غیرموثر، شکل نهایی آن، ارایه و سازه به سمت بهترین نوع توزیع (مثل توزیع تنش، ابعاد، وزن یا ...) سوق داده می شود. تفاوت این روش با روش eso در این است که روش beso، این قابلیت وجود دارد که همزمان با حذف المانهای غیرموثر، می توان المانها یا مصالح موثر را به سازه اضافه کرد. نخست، پس از بررسی مقدمه ای و تاریخی بهینه سازی و انواع روشهای آن، به بهینه سازی توپولوژیک و روش بهینه سازی تکاملی سازه ها به روش beso می پردازیم. دوم، کارآیی روش بهینه سازی تکاملی سازه ها در تولید ساختار بهینه را سنجیده و خطای صورت گرفته در تحلیل به روشeso را بررسی کرده، راهکارهای پیشنهادی برای رهایی از انتقاد ژائو و روزانی را صورت بندی می کنیم. سوم، روشهای عمده بهینه سازی شامل روشهای مبتنی بر گرادیان و روشهای مبتنی بر تجربه یافت را طرح و سپس بهینه سازی تکاملی سازه ها را با نگاه بهینه سازی بر اساس سختی و بهینه سازی بر اساس جابجایی بحث می نماییم. آنگاه بهینه سازی تکاملی سازه ها به روش beso را با دقت بیشتری بررسی و درنهایت، برنامه پیشنهادی در محیط نرم افزار matlab ارائه می گردد. در مثالهای بررسی شده در فصل چهارم مشاهده می شود که توپولوژی های حاصل از روش beso از نظر هندسه تفاوت چندانی نسبت به توپولوژیهای به دست آمده از روش eso ندارند. همچنین مقادیر بدست آمده از روش beso برای معیار های بهینگی (تنش کششی، فشاری و فون میسز)بهتر از مقادیر حاصل از روش eso است.