بهینه سازی توپولوژی سازه های پیوسته دوبعدی با استفاده از الگوریتم طراحی توپولوژی خطوط هم تراز

این پایان نامه یک الگوریتمی تحت عنوان الگوریتم طراحی توپولوژی خطوط هم تراز itd را ارائه می دهد، که به طور هم زمان توپولوژی و شکل سازه های پیوسته ی دو بعدی را با استفاده از خطوط هم تراز طراحی می کند. توپولوژی و شکل طرح به یک الگوریتم تکرارشونده ای وابسته می باشند، که آن الگوریتم به طور مداوم موادی از ناحیه ی طراحی که وابسته به شکل و توزیع خطوط هم تراز با رفتار سازه ای مطلوب می باشند را به صورت بخشی از المان ناکارآمد (و نه کل المان ناکارآمد) حذف یا اضافه می کند. در این پایان نامه دو اصلاح نسبت به مدل اولیه ی الگوریتم itd انجام شده است. نخست، به منظور اصلاحی در نحوه ی محاسبه ی مقادیر معیار طراحی در هر گره ی المان و برای داشتن توزیع مناسب تر و واقعی تر معیار، یک تابع وزنی به صورت نسبت مساحتی از المان که در داخل سازه است به کل مساحت المان استفاده شد، که به موجب آن تأثیر نوع المان های احاطه کننده ی گره با عامل موثری متناسب با کسر داخلی المان در نظر گرفته می شود. دوم، اصلاح مسیر عبور خطوط هم تراز از میان المان هایی با حالت های توپولوژیکالی ابهام انگیز و دوپهلوی موجود در جدول حالت های توپولوژیکالی المان ها با استفاده از رهیافت مجانب های تعیین کننده، که مسیر عبور خطوط هم تراز از داخل المان ها را بهبود می بخشد و به داشتن نمایش مرزی بهتر منجر می شود، همچنین باعث می شود که توپولوژی هایی با کسرهای حجمی میانه به توپولوژی هایی با کسرهای حجمی نهایی از طرح بهینه همگراتر شوند در این مطالعه تنش فون میزز به عنوان معیار طراحی در نظر گرفته شد و روش تحلیل المان محدود شبکه ثابت برای تحلیل سازه ای به کار برده شد. چندین مثال کلاسیک برای نشان دادن کارآیی الگوریتم ارائه می شود، که آن ها جواب های کیفیِ با کانتورهای بسیار جزئی بدون نیاز به پردازش و تبدیل توپولوژی منتج به منظور به دست آوردن یک طرح نهائی را در دسترس قرار می دهند.