در سال های اخیر، به دلیل کارایی بالای مواد مرکب مانند وزن سبک، مقاومت در برابر خوردگی، انعطاف‏پذیری در طراحی، مقاومت در دماهای بالا و غیره، این مواد در بسیاری از صنایع خصوصا در صنایع هوافضا مورد استفاده قرار می گیرند. تحقیقات انجام شده بر روی مواد مرکب حاکی از تنوع آماری بسیار زیاد این مواد می باشد. از این رو، تحلیل آماری نقش مهمی در پایداری سازه ای این مواد دارد. در این پژوهش، استحکام یک ماده مرکب چند لایه با استفاده از روش قابلیت اطمینان مرتبه اول به همراه تحلیل المان محدود جهت بررسی احتمال خرابی تک تک لایه¬ها به کارگرفته شده است. این تحلیل با در نظر گرفتن معیار استحکام نهایی و استفاده از معیار هشین انجام می‏شود. سپس، ماده مرکب لایه¬چینی شده با استفاده از الگوریتم ژنتیک بهینه شده می¬شود که در این پروژه زوایای الیاف قید بهینه سازی می¬باشد. این کار با استفاده از برقراری ارتباط بین نرم‏افزار متلب و آباکوس و بلعکس انجام می¬شود. در این پژوهش، آنالیز مقاومت نهایی و پیش¬بینی احتمال خرابی لمینیت¬های کامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از برنامه نوشته شده در متلب و پیاده‏سازی الگوریتم، شاخص قابلیت اطمینان و در نهایت قابلیت اطمینان به دست می‏آید. همچنین، قابلیت اطمینان سیستم با توجه به قید جهت گیری الیاف با استفاده از الگوریتم ژنتیک محاسبه گردیده و بهترین مدل در این ضمینه ارائه می‏شود. روش بکار گرفته شده بیانگر توانمندی این تکنیک در پیش‏بینی احتمال شکست یک سازه از جنس مواد مرکب را دارد که این مدل می¬تواند برای سایر مواد و حالت های بارگذاری توسعه داده شود.

در تحقیق حاضر، نرم افزاری تهیه گردیده که قادر است با دریافت مدل سه بعدی قطعه کار، ترتیب عملیات خمکاری جهت تولید قطعه را به صورت اتوماتیک تشخیص داده و چیدمان ایتسگاه های خمکاری را ایجاد نماید. در این نرم افزار ایستگاه های برش و ترتیب آنها توسط کاربر به سیستم داده می شود. این نرم افزار از چهار بخش شناسایی شکل های قطعات ورقی، ایجاد نقشه گسترده ، طراحی چیدمان ایستگاه ها، طراحی قالب مرحله ای به صورت دو بعدی و محاسبه برگشت فنری تشکیل شده است. در بخش اول تمام شکل های قطعه ورقی به صورت اتوماتیک تشخیص داده شده و سپس با به کار گرفتن یکسری قوانین طراحی برای ساخت، صحت طراحی تعیین می شود. در بخش دوم نقشه گسترده قطعه کار ایجاد می شود. در بخش بعدی نخست، نحوه چیدمان قطعه در ورق بر اساس مسیر پیشروی ورق تعیین شده و در مرحله بعد ابتدا تعداد ایستگاه های برش و عملیات تولیدی هر یک از ایستگاه های برش توسط کاربر تعیین می شود و سپس با استفاده از روشی که بر گرفته از نتایج تجربی و تجربه افراد خبره است، چیدمان خمکاری به صورت اتوماتیک بدست می آید. در این قسمت از روش ابدائی مبتنی بر کلاسه بندی و همچنین به کارگیری مجموعه های فازی برای تعیین چیدمان خمکاری استفاده شده است. در بخش آخر نیروهای خمکاری و برش محاسبه شده و به کمک شبکه های عصبی مقدار برگشت فنری برای هر خم محاسبه شده و چیدمان دو بعدی قالب مرحله ای خم ارائه می شود. نتایج شبکه عصبی برای دو نوع فولاد کربنی ساده و کم آلیاژ استحکام بالا با محدوده ضخامتی 75/0 تا 75/1 میلیمتر قابل استفاده است. همچنین سیستم می تواند گزارشی از طراحی قالب مرحله ای را به صورت متنی ارائه نماید. بررسی های انجام شده، دقت الگوریتم های بکار گرفته شده را تایید می کنند. تمامی عملیات در نرم افزار solidworks و matlab انجام شده و از کدنویسی در محیط ویژوال بیسیک (vb) بهره گرفته شده است.

یکی از موضوعات تحقیقاتی مورد توجه در حوزه قابلیت اطمینان، تخصیص افزونگی ساختارهای سلسله مراتبی سامانه های واقعی با مقیاس بزرگ است. از آنجایی که پیچیدگی های خاص چنین مدلی آن را در دسته مسائل np-hard قرار داده است، معمولا روش های ابتکاری و فرا ابتکاری برای حل اینگونه مسائل استفاده می شود. در پژوهش پیش رو برای افزایش اثر بخشی الگوریتم های حاضر روی مسئله mlrap، الگوریتم ژنتیک هیبریدی بر پایه کدگذاری افزونگی دو بعدی ارائه شده است. الگوریتم حل به شکلی طراحی شده است که کارایی بهتری نسبت به روش های قدیمی حل ساختار سامانه های چندسطحی و سری- موازی دارد. در الگوریتم پیشنهادی برای هر جزء امکان انتخاب چندین نوع قطعه با قابلیت اطمینان، هزینه، هزینه افزونگی و وزن متفاوت وجود دارد. جواب های بدست آمده از این الگوریتم در مقایسه با جواب مثال های عمومی موجود در مرور ادبیات، قابل قبول بوده و قابلیت حل مطالعه موردی مورد نظر منطبق با فرضیات مثال ها را دارا می باشد.