بهینه سازی شکل سازه ها با استفاده از بهینه سازی تکاملی سازه ها

در این پایان نامه، روش بهینه سازی تکاملی سازه ها بر اساس رویکرد جابه جایی نقاط کنترل در مرز سازه ها ارائه شده است. فیلت ها و ناچ ها مناطق مهمی در قطعات مکانیکی هستند و دارای تمرکز تنش، به خصوص تحت بارگذاری خستگی هستند. آزمایشات نشان می دهد که فیلت و ناچ با شعاع ثابت شکل بهینه نیستند و اغلب تولید تمرکز تنش کرده و عمر خستگی قطعات را تا حد زیادی کاهش می دهند. همچنین توزیع تنش یکنواخت در سطوح بحرانی سازه ها ایجاد ترک اولیه را به تأخیر می اندازد. بنابراین ارزیابی تنش در مرز بحرانی قطعات برای افزایش ضریب اطمینان و بهبود عملکرد آن ها بسیار حائز اهمیت است. هدف این پژوهش پیدا کردن بهترین شکل فیلت و ناچ است به گونه ای که کمترین فاکتور تمرکز تنش را داشته باشد. در این روش بر روی مرز سازه مورد مطالعه تعدادی نقاط کنترل در نظر گرفته شده است و عملیات بهینه سازی بر روی این نقاط انجام می شود. از منحنی اسپیلاین برای مدل سازی مرز سازه استفاده شده است. تنش وان میسز و ترسکا به عنوان معیارهای طراحی انتخاب شده اند. چندین مسئله شامل صفحات سوراخ دار و فیلت های دو بعدی و سه بعدی با استفاده از روش های بهینه سازی تکاملی سازه ها با راهبرد افزودنی و دو جهتی تحلیل شده و با روش های دیگر مقایسه شده و دقت و کارایی الگوریتم های فوق نشان داده شده است.