بهینه‌سازی توپولوژی و شکل سازه‌های پیوسته غیرخطی با روش بهینه‌سازی تکاملی سازه‌ها

بهینه‌سازی

روش‌های بهینه‌سازی توپولوژی قادرند طرح‌هایی را با بهترین طرح سازه برای عملکرد‌های سازه‌ای مورد نیاز پیدا کنند. یکی از این روش‌ها، بهینه‌سازی تکاملی سازه هاست.

بهینه‌سازی تکاملی سازه‌ها به معنای حذف مواد ناکارآمد از سازه است به طوری که نتایج به دست آمده در هر مرحله به سمت طرح بهین پیش ‌می‌روند.

بهینه‌سازی تکاملی

بهینه‌سازی تکاملی سازه‌ها با راهبرد دو جهتی شکل بهبودیافته‌ی روش بهینه‌سازی تکاملی سازه‌ها است که علاوه برحذف المان، قابلیت اضافه کردن المان را هم دارد.

تاکنون فرایند حذف و اضافه کردن المان با روش‌های مختلف و برای انواع معیار‌های بهینه‌سازی انجام شده است. در این پژوهش مسأله بهینه‌سازی با معیار سفتی برای سازه‌های غیرخطی هندسی، غیرخطی وابسته به ماده و ترکیب غیرخطی هندسی و مادی انجام شده است.

عمل بهینه‌سازی

برای اثبات صحت و کارایی الگوریتم، عمل بهینه‌سازی روی چند سازه در دو حالت خطی و غیرخطی انجام شده و نتیجه‌های به دست آمده با طرح‌های بهین پیشنهادشده با استفاده از روش‌های دیگر مقایسه شده است.

شکل بهینه‌سازی

شکل بهینه در دو حالت خطی و غیرخطی به طور محسوسی متفاوت و برای تحلیل غیرخطی نامتقارن به دست می‌آید. زمان اجرای برنامه در حالات غیرخطی بیشتر از حالت خطی است ولی با تحلیل غیرخطی سازه‌ها یک طرح بهین با سفتی بیشتر به دست می‌آید.

هدف از بهینه‌سازی

در ادامه به تحلیل خطی و غیرخطی در بهینه‌سازی شکل سازه‌ها پرداخته شده است. هدف پیدا کردن بهترین شکل فیلت و حفره است به گونه‌ای که تنش بیشینه به کمترین مقدار خود برسد. نتیجه‌ها نشان می‌دهد که بهینه‌سازی تکاملی سازه‌ها توانایی خوبی در بهینه‌سازی شکل فیلت‌ها در سازه‌های غیرخطی دار.