طراحی بهینه صفحات همسانگرد محدود حاوی گشودگی شش‌ ضلعی با استفاده از الگوریتم‌های فرا ابتکاری

Authors

Abstract:

This paper aims at optimizing the finite isotropic plates with the hexagonal cutout subjected to  plane loading using metaheuristic optimization algorithms. This research uses Differential Evolution Algorithm (DE) and Harmony Search Algorithm (HSA) from the evolutionary algorithm category, Big Bang- Big Crunch Algorithm (BB-BC) from the physics-based algorithm category, and Grey Wolf Optimizer Algorithm (GWO) and Particle Swarm Optimization (PSO) from the SI algorithm category; then the results of these algorithms are compared with each other. The results indicate that the grey wolf optimizer has the complete performance, short solution time and the ability to avoid local optimums. In the analysis of finite isotropic plate, the effective parameters on stress distribution around the  hexagonal cutouts are cutout bluntness, cutout orientation, plate’s aspect ratio, cutout size, and type of loading. In this study, with the assumption of plane stress conditions, the analytical solution of Muskhelishvili’s complex variable method and conformal mapping is utilized. The plate is considered to be finite (the proportion ratio of the  diameter of circle circumscribing to the longest plate side should be more than 0.2), isotropic, and linearly elastic. The finite element method has been used to check the accuracy of the  results. Numerical results are in a  good agreement with those of the present analytical solution. The results show that by selecting the aforementioned parameters properly, less amounts of stress could achieve around the cutout can lead  to an increase in the load-bearing capacity of the structure.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

تعیین تنش بهینه در صفحات فلزی محدود حاوی گشودگی‌های چند ضلعی با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرّات

در این مقاله، به تعیین پارامترهای موثّر در طراحی بهینه صفحات فلزی محدود حاوی گشودگی­های چندضلعی تحت بار کششی تک‌محوری پرداخته شده است.  از الگوریتم اجتماع ذرّات به عنوان الگوریتم بهینه­سازی در تعیین پارامترهای موثّر استفاده شده است. انعطاف­پذیری، سادگی، زمان حلّ مناسب و اجتناب از قرار گرفتن در نقطه بهینه محلّی از ویژگی­های مهّم این الگوریتم می­باشد. تابع هدف دستیابی به کمترین مقدار ضریب تمرکز تنش (تن...

full text

بهینه سازی پارامترهای مؤثر بر صفحات همسانگرد حاوی گشودگی های چندضلعی منتظم با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرات

یکی از نگرانی های طرّاحان، شکست سازه ها در نتیجه ی تمرکز تنش در ناپیوستگی های هندسی است. ضریب تمرکز تنش در اثر وجود گشودگی، پارامتری کلیدی در کاهش ظرفیت تحمل بار سازه است. در تحلیل صفحات همسانگرد حاوی گشودگی، هندسه ی گشودگی، شعاع انحنای گوشه ی گشودگی، جهت گیری(زاویه ی چرخش) گشودگی و زاویه ی بار از جمله پارامترهای تأثیرگذار بر میزان تمرکز تنش در اطراف گشودگی می باشند. لذا در این تحقیق سعی شده است...

full text

بررسی پارامترهای بهینه موثر بر صفحه ارتوتروپیک حاوی گشودگی پنج ضلعی با استفاده از الگوریتم بهینه سازی رقابت استعماری

در این مقاله، مقادیر بهینه­ی پارامترهای مؤثر بر توزیع تنش اطراف گشودگی پنج ضلعی واقع در صفحه ارتوتروپیک تحلیل و بررسی می‌شوند. برای تعیین پارامترهای بهینه به‌منظور دست‌یابی به کمترین مقدار تنش در اطراف گشودگی از الگوریتم بهینه‌سازی رقابت استعماری استفاده شده است. الگوریتم رقابت استعماری روشی در حوزه محاسبات تکاملی است که به یافتن پاسخ بهینه مسائل می‌پردازد. این الگوریتم با تقلید از روند تکامل ا...

full text

ارزیابی پارامترهای بهینه ی مؤثر بر صفحات همسانگرد حاوی گشودگی های چندضلعی تحت بار برشی با استفاده از الگوریتم اجتماع ذرات

در این مقاله سعی می‌شود تا به کمک نتایج حلّ تحلیلی حاصل از روش متغیّر مختلط، مقادیر بهینه‌ی پارامترهای مؤثر بر توزیع تنش اطراف گشودگی‌های چندضلعی واقع در صفحات همسانگرد محاسبه شود. برای تعیین پارامترهای بهینه از الگوریتم اجتماع ذرات استفاده شده است. حلّ تحلیلی مذکور بسط روش متغیّر مختلط موسخلیشیولی است. به منظور استفاده از روش مذکور در تحلیل تنش صفحات همسانگرد نامحدود حاوی گشودگی‌های مختلف، به وسیل...

full text

بهینه سازی پارامترهای مؤثر بر کمانش حرارتی صفحات کامپوزیت هیبریدی حاوی گشودگی با استفاده از الگوریتم ژنتیک

بهینه‌سازی در طراحی و نگهداری بسیاری از سیستم‌های مهندسی، اقتصادی و حتی اجتماعی به‌منظور حداقل کردن هزینه لازم و یا حداکثر کردن سود کاربرد دارد. در تحلیل کمانش صفحات کامپوزیت هیبریدی حاوی گشودگی، هندسه گشودگی، زاویه الیاف، نسبت اندازه گشودگی به اندازه صفحه، نرمینگی گوشه‌های گشودگی و زاویه چرخش گشودگی از جمله پارامترهای تأثیرگذار بر کمانش هستند. از این رو در این تحقیق سعی شده تا با استفاده از رو...

full text

حلّ شبه تحلیلی ضریب تمرکز تنش در صفحات همسانگرد حاوی دو گشودگی شبه-مستطیلی

در این مقاله با استفاده از بسط توابع تنش موسخلیشویلی و روش تکرار شونده ی شوارتز، توزیع تنش در صفحه ا ی شامل دو گشودگی شبه مستطیلی مورد مطالعه قرار گرفته است. موسخلیشویلی توابع تنش مذکور را برای بررسی توزیع تنش در یک صفحه ی همسانگرد شامل گشودگی هایی به شکل های دایره و بیضی ارائه داد. به منظور بسط حلّ تحلیلی موسخلیشویلی و برای استخراج توابع تنش مربوط به گشودگی های شبهمستطیلی، از یک تابع نگاشت همنو...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 37  issue 1

pages  107- 132

publication date 2018-09

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

No Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023