بهینه سازی همزمان سایز، شکل و توپولوژی سازه های فضاکار با استفاده از روش های فرا ابتکاری و گروه احتمال

بهینه سازی سازه ها یعنی طراحی آن ها به طوری که تمام ضوابط طراحی رعایت گردد و همچنین وزن و یا هزینه اجرایی حداقل را داشته باشد. در این راستا از سه الگوریتم اجتماع ذرات، الگوریتم وراثتی و الگوریتم گروه احتمال به عنوان الگوریتم های بهینه ساز جهت بهینه سازی سازه های خرپایی استفاده شده است و با توجه به اینکه تفاوت اساسی الگوریتم های فرا ابتکاری در نحوه جستجوی فضا است و الگوریتم ها وابسته به نوع جستجوی فضا، کارایی متفاوتی از خود نشان می دهند، جهت نیل به نتایج مطلوب به بهبود فضای جستجوی الگوریتم های وراثتی و اجتماع ذرات پرداخته شده است و همچنین از سیستم استنتاج فازی جهت تنظیم پارامترهای الگوریتم وراثتی استفاده گردیده است. بررسی نتایج به دست آمده کارایی مناسب الگوریتم های اجتماع ذرات و وراثتی را نسبت به الگوریتم گروه احتمال نشان می دهد. شبکه های دولایه فضاکار که جزء سازه های خرپایی محسوب می شوند به دلیل توانایی پوشش سطوح بزرگ، کاربرد های فراوانی دارند، این نوع سازه ها از جمله سازه های پر عضو می باشند که با توجه به هزینه مصالح، طرح بهینه آن ها بسیار حائز اهمیت است. در این تحقیق به بهینه سازی همزمان سایز، شکل و توپولوژی این نوع سازه ها پرداخته شده است. سطح مقطع اعضاء به عنوان متغیر بهینه سازی سایز، ضخامت دولایه و تعداد شبکه بندی سازه در دو جهت به عنوان متغیر بهینه سازی شکل و وجود و عدم وجود گره های شبکه به عنوان متغیرهای بهینه سازی توپولوژی در نظر گرفته شده است و همچنین در مرحله پایانی الگوریتم عضوهای صفر نیرویی به شرط ارضاء قیود طراحی، از سازه حذف می گردند. قیود در نظر گرفته برای بهینه سازی شبکه های دولایه، تنش و لاغری اعضاء و جابجایی گره ها در نظر گرفته شده است. در این راستا از دو الگوریتم اجتماع ذرات، وراثتی به علت نتایج مناسب نسبت به گروه احتمال به عنوان الگوریتم های بهینه ساز جهت بهینه سازی شبکه های دولایه استفاده شده است.