20957

۲۰۹۵۷

بهينه سازي بتن خود متراكم با استفاده از روش تاگوچي مبتني بر رويكرد بهترين – بدترين در شرايط عدم قطعيت

كارشناسي ارشد

مديريت مهندسي

۱۳۹۸/۰۲/۳۰

دكتر سيد جعفر سجادي

دكتر محمدرضا محمد عليها

صنايع

به طور كلي، مشكلات بهينه سازي حاوي بيش از يك پاسخ هستند كه اغلب با يكديگر در تضاد هستند. اين تحقيق يك رويكرد بهينه سازي چند پاسخه را براي تعيين تركيب بهينه ي فاكتور هاي تشكيل دهنده ي بتن خودمتراكم را ارئه مي كند، كه بدون شك در صورت در نظر گرفتن شاخص هاي كيفي متفاوت يك مسئله چند هدفه مي باشد . نوآوري اصلي اين تحقيق نشان دادن كاربرد روش تركيبي ايجاد شده با تركيب روش تاگوچي و رويكرد بهترين - بدترين براي حل مسائل بهينه سازي چند پاسخه كه در آن تمامي شاخص هاي كيفي بايد ترجيحات تصميم گيرنده را ارضا كند، مي باشد. براي نشان دادن كارايي اين روش از آن براي يافتن طرح اختلاط بهينه ي بتن خودمتراكم بهره گرفته شده است .ابتدا معيارهايي كه تعيين كننده ي كيفيت بتن مي باشند مشخص مي شوند،كه اين معيار ها عبارتند ار: ضريب انتقال حرارت ، درصد هواي بتن، جريان اسلامپ، زمان T50، ميزان جذب آب، مقاومت فشاري، مقاومت كششي و هزينه توليد سپس، عوامل و سطوح آنها كه بر عملكرد اين معيارهاي كيفي تاثير مي گذارند با بهره گيري از نظر خبرگان تعيين مي شوند؛ پنج عامل داراي سه سطح كنترل و يك عامل با دو سطح كنترل بر اين معيارهاي كيفي مشخص تاثير مي گذارد. پس از مشخص شدن موارد ذكر شده تعيين طرح اختلاط بهينه براي دست يابي به بهترين بتن با توجه مشخصات كيفي وبه خواسته هاي تصميم گيرنده بدست خواهد آمد. مقادير معيارهاي كيفيت بتن خودمتراكم با استفاده از سناريوهاي پيشنهادي طراحي تاگوچي در قالب يك آرايه ي متعامد L18 كه سطوح فاكتور با هم تركيب مي كند، با استفاده از آزمايش بدست خواهند آمد. سپس با استفاده از روش بهترين-بدترين مسئله ي چند پاسخه به يك مسئله تك پاسخه تبديل مي شود به اين صورت كه ابتدا وزن شاخص هاي كيفي و سپس وزن هر آزمايش با توجه به شاخص هاي كيفي محاسبه مي شود. در ادامه مقادير S/N براي هر آزمايش محاسبه و با توجه به آن و با استفاده از روش تاگوچي طرح اختلاط بهينه پيش بيني مي شود. براي صحت سنجي و كفايت مدل از روش تحليل واريانس و براي محاسبه ي ميزان بهبود (نسبت به طرح اوليه ي تصميم گيرنده) از طرح بهينه مورد آزمايش قرار مي گيرد و در آخر به منظور نزديك تر كردن روش ارائه شده به واقعيت مدل پارامتر عدم قطعيت و در حالتي كه تصميم گيرنده قادر به تعيين دقيق ارجحيت شاخص هاي كيفي نسبت به هم نيست، نيز در نظر گرفته مي¬شود و اثر عدم قطعيت بر روش پيشنهادي تحليل مي¬شود.

1398/06/02

Development of Taguchi Optimization Using Robust Best-Worst Multi-Criteria Decision-Making: A Pragmatic Contribution toward Optimizing Mixture Design of Self-Compacting Concrete

5/20/2019 12:00:00 AM

In general, optimization problems contain more than one response, which often contradict each other. This research presents a multi-response optimization approach to determine the optimal mixture design of self-compacting concrete which is without a doubt a multi-response if multi criteria quality of the concrete are taken into consideration. The main contribution of this research is to demonstrate the application of the best-worst- based Taguchi method to solve multi-response optimization problems in which all qualitative indicators should satisfy the decision-maker's preferences. To demonstrate the efficiency of this method, it has been used to find an optimal mixing design for self-compacting concrete. Firstly, the criteria that determine the quality of concrete are determined, which include: heat transfer coefficient, air content, The T50 time, the water absorption, the compressive strength, the tensile strength and the cost of production, then, factors and levels that affect the performance of these qualitative criteria are determined using experts opinion. Five factors having three levels of control and one factor with two levels of control affect these qualitative criteria. After identifying these quality characteristics and control factors, optimal mixture design of concrete that satisfy decision makers preferences will be obtained. The values of self-compacting concrete quality characteristics will be obtained using scenarios that combine factor levels in the form of an orthogonal L18 array in Taguchi design. Then, using the best-worst method, the multi-response problem converts to a single-response problem, which first calculates the weight of the quality characteristics and then the weight of each experiments with respect to quality characteristics. In the last step, S/N values are calculated for each experiment, and optimal mixture design will be obtained using Taguchi method, optimal mixing is expected. Analysis of variance is then used to evaluate the significant factors. In order to verify the optimum mix-design proportion which is obtained by using the best worrst-based Taguchi method, an experimental study is performed. Finally to make the proposed method more realistic uncertainity is taken into account and the results are analyzed.