بهینه سازی توپولوژیک مسائل دو بعدی (تنش و کرنش مسطح) با استفاده از روش تغییرات مرزی

بهینه سازی علمی است که در طیف وسیعی از صنایع شامل هوا فضا، اتومبیل، شیمی، الکترونیک و کارخانه های صنعتی کاربرد دارد. در مهندسی سازه و مکانیک، به دلیل اینکه هدف ما طراحی سازه هایی است که از نظر اقتصادی و کارایی مقرون به صرفه باشند، بهینه سازی از اهمیت زیادی برخوردار است. بنابراین در این پایان نامه بهینه سازی توپولوژیک سازه ها با استفاده از روش تغییرات مرزی مورد توجه قرار گرفته است. از ویژگیهای این پایان نامه، مدلسازی سازه به وسیله nurbs به دلیل قابلیت آن در تولید منحنیها و سطوح مختلف است، که برنامه آن به زبان فرترن نوشته و اجرا شده است. همچنین نقاط کنترلی مرزهای داخلی و خارجی به عنوان متغیرهای طراحی در نظر گرفته می شود. پس از مدلسازی، آنالیز اجزا محدود و سپس بهینه سازی روی فضای طراحی انجام می شود. در طول فرآیند بهینه سازی علاوه بر شکل، توپولوژی سازه نیز تغییر پیدا کرده و با حرکت نقاط کنترلی مرزهای سازه تغییر می کنند. امتیاز این روش نسبت به روش مرسوم بهینه سازی بر اساس معیار بهینگی آن است که در این روش امکان داشتن توابع هدف مختلف، به همراه قیود تغییر مکان و تنش میسر است. نتایج نشان می دهند که استفاده از تکنیک nurbs در تولید شکل سازه ها، متغیرهای طراحی را کاهش داده و در نتیجه باعث صرفه جویی در زمان و هزینه می شود؛ طی این روش سرعت همگرایی بهبودپیدا کرده و دقت در حل افزایش می یابد. در خاتمه با چند مثال مختلف کارایی روش نشان داده شده است