17097

17097

محاسبات بهينه سازي طراحي سازه هاي واقعي

كارشناسي ارشد

سازه

دي ماه 1394

پروفسور كاوه

عمران

چكيده در بهينه¬سازي اندازه سازه¬ها معمولاً تعداد متغيرهاي طراحي اندك است، در حاليكه در سازه¬هاي بزرگ مقياس ممكن است نياز به تعريف متغيرهاي طراحي زيادي باشد. هدف اين پژوهش مواجه با تعداد بالاي متغيرهاي طراحي در بهينه¬سازي سازه¬هاي بزرگ مقياس است. اين نوع مسئله بهينه¬سازي بشدت غير خطي است و تحليل اجزا محدود سازه وقت¬گير است. ايده استفاده از بهينه¬سازي آبشاري كه در آن طي چند مرحله خودكار، بهينه¬سازي انجام مي¬شود در اين پژوهش مورد استفاده قرار گرفه است. در هر مرحله از فرايند بهينه¬سازي آبشاري يك پيكره¬بندي بصورتي تعريف مي¬شود كه در مراحل ابتدايي، بهينه¬ساز با مسئله تعداد متغير اندك سر و كار دارد و رفته رفته با مسئله با تعداد متغيرهاي بالا مواجه مي¬شود. به منظور نشان دادن كارآيي اين روش الگوريتم اجسام برخورد كننده بهبود يافته به عنوان بهينه¬ساز در همه مراحل بهينه¬سازي آبشاري استفاده شده است كه خود الگوريتم قوي و كارآمدي است. به منظور آزمايش عملكرد روند بهينه¬سازي آبشاري با پيكره¬بندي¬هاي متفاوت در هر مرحله، سه مسئله قاب فولادي سه بعدي بزرگ مقياس كه با 1086، 3590 و 3228 عضو توسط اين روش حل شده است. نتايج عددي بدست آمده نشان مي¬دهند كه روش بكارگرفته شده يك ابزار كارآمد در بهينه¬سازي قاب سه بعدي فولادي بزرگ مقياس با تعداد متغير طراحي بالا است. واژه‌هاي كليدي: طراحي بهينه؛ سازه¬هاي بزرگ مقياس؛ بهينه¬سازي آبشاري؛ محدوديت¬هاي طراحي آيين¬نامه؛ قاب سه بعدي فولادي؛ الگوريتم اجسام برخوردكننده بهبود يافته

1396/01/21

9/20/2016 12:00:00 AM

Abstract: In structural sizing optimization the number of design variables usually used relatively small. But in large scale space steel frames large number of design variables should be defined. This typically confuse the optimizer. In addition, this types of problems are highly non-linear an​d structural analysis take a lots of computational cost. The idea of cascade optimization method which allows a single optimization problem to be tackled in a number of successive autonomous optimization stages, is used. In each stage of cascade procedure a DVC defined for problem in a manner that at first stages optimizer deals with small number of design variables an​d at next stages gradually face with problem (which contains large number of design variables). In order to prove efficiency of this method, utilized optimizer in all stages of cascade procedure is enhanced colliding bodies optimization which is a powerful algorithm. Three large scale space steel frames with 1860, 3590 an​d 3328 member investigated for testing the algorithm. Numerical results show utilized method is efficient tool for optimal design of large scale space steel frames, although utilized problems are non-convex. Keywords: Optimal design. Large scale structures. Cascade. Design code constraints. Space steel frames. Enhanced colliding bodies.