بهینه سازی ظرفیت باربری گروه شمع قائم با استفاده از الگوریتم ژنتیک

در کارهای مهندسی شمع به صورت تکی خیلی کم مورد استفاده قرار می گیرد، بنابراین بررسی رفتار گروهی شمع در مهندسی پی ضروری است. آرایش شمع ها در یک گروه، یعنی تعداد و فاصلهء آنها از هم و همچنین قائم و مایل بودن آنها بسیار اهمیت دارد. بهینه بودن تعداد شمع ها و همچنین ضخامت سر شمع نیز ضروری است. هرچه فاصله شمع ها از هم بیشتر باشد، تعداد شمع در گروه کمتر می شود، ولی با توجه به افزایش بار وارد بر هر شمع، ممکن است طول یا قطر شمع زیاد شود. همچنین با افزایش فاصله شمع ها از هم به سر شمع قوی تری نیاز داریم. در بهینه سازی گروه شمع باید به همه این عوامل توجه کرد. شالوده های گروه شمع اغلب به صورت شمع های با طول مساوی اجرا می شوند. با این حال اندرکنش بین شمع ها این موضوع را نشان می دهد که این شکل اجرا بهینه ترین حالت ممکن نمی باشد. ظرفیت باربری شمع به بازدهی گروه بستگی دارد. بازدهی گروه شمع برابر با نسبت باربری گروه شمع به مجموع باربری شمع های تکی است. بازدهی گروه های شمع اغلب زیر 100 درصد می باشد، یعنی شمع ها در گروه برابر ظرفیت باربری تکی شان نیرو تحمل نمی کنند. نشست هر شمع در یک گروه، بیشتر از نشست شمع تکی تحت همان بار است زیرا شمع در گروه تحت تأثیر نشست ناشی از شمع های دیگر قرار می گیرد، ضرایب اندرکنش این پدیده را نشان می دهند. در این پایان نامه بهینه سازی گروه شمع شناور در خاک دانه ای، که طول شمع ها در عرض کلاهک تغییر می کند تا عملکرد شالوده از لحاظ سختی محوری ( نیروی وارد بر شمع نسبت به نشست آن) بهینه شود، انجام می شود. نتایج این بهینه سازی برای حالت هایی که شالوده ظرفیت باربری خود را از مقاومت اصطکاکی جدار شمع ها با خاک کسب می کند، قابل کاربرد است. در اینجا نشان داده می شود که برای دو شالوده شمعی با حجم یکسان، شالوده بهینه شده از لحاظ سختی کلی و نشست نامتقارن کلاهک، عملکرد بهتر را دارا می باشد. فواید این بهینه سازی برای مقاصد اقتصادی و زیست محیطی مفید می باشد. در این پایان نامه گروه شمع 5×5 با آرایش قرار گیری شمع ها به صورت مربعی و سطری مورد بررسی قرار می گیرد. الگوریتم تکاملی ژنتیک برای بهینه سازی مورد استفاده قرار گرفته و برای تحلیل شمع ها از نرم افزار اجزاء محدود افبی-پایر استفاده شده است.