بهینه سازی سازه های خرپایی شکل

با توجه به کاربرد گسترده سازه های خرپایی در صنایعی نظیر صنایع هوافضا، حمل و نقل و ساختمان، امروزه طراحی و بهینه سازی این سازه ها یکی از زمینه های تحقیقاتی فعال می باشد. در بسیاری از تحقیقات انجام شده شاخص وزن معیار اصلی بهینه سازی بوده است. اما از آنجائیکه این شاخص در مواردی از قبیل سازه های در معرض باد، طوفان یا زلزله های سهمگین به تنهایی شاخص مناسبی نمی باشد، اخیراً سعی شده است که علاوه بر بهینه سازی وزنی، از نظر رفتار دینامیکی نیز سازه عملکرد بهینه ای داشته باشد. لذا در این پایان نامه هدف طراحی ابعادی یک خرپا با توپولوژی داده شده می باشد که اولا از حیث وزن کمینه بوده و در عین حال به منظور جلوگیری از پدیده تشدید، فرکانس طبیعی آن در محدوده مشخصی باید قرار داشته باشد. نظر به پیچیده بودن و همچنین در دسترس نبودن فرم بسته تابع هدف این مساله، از تکنیکهای بهینه سازی تکاملی جمعیت مبنا استفاده شد. این تکنیکها که قدمت زیادی نداشته و اخیرا در بسیاری از مسایل مختلف مهندسی، پزشکی، اجتماعی و غیره استفاده شده است، برای تحلیل و بهینه سازی مسائل پیچیده بسیار سودمند می باشند. در این پایان نامه از روشهای تکاملی بهینه سازی " الگوریتم تجمع زنبور عسل" و " الگوریتم جستجوگر گرانشی" برای محاسبه مقدار بهینه ابعاد خرپا استفاده گردید. خرپاهای مورد مطالعه در این تحقیق شامل خرپای صفحه ای 10 عضوی، خرپای صفحه ای 200 عضوی و خرپای فضایی 72 عضوی می باشد که مقدار بهینه سطح مقطع اعضا از نظر کمینه بودن وزن و محدود بودن فرکانس های طبیعی آنها با استفاده از روش بهینه سازی تجمع زنبور عسل و جستجوی گرانشی محاسبه گردید و با یکدیگر مقایسه شد. نتایج بدست آمده از هریک از دو روش در مقایسه با سایر مراجع از کیفیت مناسبتری برخوردار بوده و نشان می دهد که الگوریتم های مورد نظر قابلیت بکارگیری در بهینه سازی سازه های پیچیده مهندسی را دارا می باشند.