نقش احتمالی خرابی گره در بهینه سازی سازه های فضاکار بر اساس نظریه قابلیت اعتمادتاکنون تنها از احتمال خرابی اعضاء در بهینه یابی خرپاها براساس نظریه قابلیت اعتماد استفاده می گردید،اما با توجه به اهیمت گره ها و اینکه خرابی سازه تنها از محل اعضاء نبوده بلکه از محل گره نیز ممکن است به وقوع بپیوندد،نوع دیگری از احتمال خرابی،به نام احتمال خرابی گره در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است.منظور از خرابی گره این است که تغییر مکان گره در یک راستا از تغییر مکان مجاز گره در آن راستا تجاوز نماید.بنابراین در نظرگرفتن این نوع احتمال خرابی،حل مسائل بهینه سازی براساس نظریه قابلیت اعتماد را در تطابق بیشتر با مسائل اجرایی و دقت بالاتر انجام می دهد.چنانچه در آیین نامه نیز کنترل حدی بهره برداری جزء اصلی در تحلیل و طراحی سازه ها می باشد.بدین منظور در این تحقیق قید احتمال خرابی گره ها علاوه بر قید احتمال خرابی اعضاء در بهینه یابی وزن سازه های خرپایی براساس نظریه قابلیت اعتماد استفاده شده و اثرات آن در بهینه یابی وزن مورد توجه قرار گرفته است.
در فرآیند بهینه یابی،متغییرهای مختلف احتمال اندیشانه نظیر بارگذاری،تنش تسلیم و...مورد استفاده قرار گرفته است.البته درمثال های عددی انجام یافته در این تحقیق فرض شده است که تمامی متغییرهای احتمال اندیشانه از نظر آماری مستقل از یکدیگر بوده و دارای تابع توزیع نرمال باشند.همچنین در این تحقیق ،جهت بهینه یابی،از الگوریتم وراثتی اصلاح شده استفاده گردیده است.باتوجه به اینکه الگوریتم وراثتی برخلاف روش های کلاسیک بهینه سازی نیاز به بیان یک رابطه دقیق بین تابع هدف و متغییرهای مسئله و محاسبات مشتقات تابع هدف ندارد،این الگوریتم بهینه سازی انواع خرپاها را به آسانی فراهم ساخته است.تحقیق اخیر نشان می دهد که با افزایش احتمال خرابی مجاز گره ها وزن بهینه خرپا نیز افزایش می یابد.
مقدمه
استفاده از نظریه قابلیت اعتماد و به دنبال آن در نظر گرفتن پارامترهای سازه ای نظیر تنش تسلیم مصالح و بارهای اعمالی به سازه به صورت کمیت های واریانسی،روند طراحی سازه ها را دقیق تر می نماید زیرا کمیت هایی که ما غالبا آن ها را یقین اندیشانه فرض می کنیم هیچگاه مقدار کاملا مشخصی نداشته بلکه به صورت واریانسی و دارای میانگین وانحراف از معیاری می باشند که در جهت سهولت کار و به صورت تقریبی مقدار میانگین آن در نظر گرفته می شود. باتوجه به مفهوم فوق جهت دقیق تر شدن روند طراحی می توان نظریه قابلیت اعتماد را در طراحی سازه ها لحاظ نموده و از مفاهیم احتمال خرابی استفاده نمود.احتمال خرابی عضوی از سازه مقدار مشخصی است که تابع کمیت های واریانسی است که پیش از این بیان شد و در فرآیند بهینه یابی مبتنی بر نظریه ی قابلیت اعتماد جایگزین تنش مجازی می گردد که قبلا به عنوان محدودیت مورد استفاده قرار می گرفت.نوع دیگری از احتمال خرابی که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است احتمال خرابی گره های سازه می باشد.در این تحقیق در فرآیند بهینه یابی این نوع احتمال خرابی را جایگزین تغییر مکان مجازی که در بهینه یابی یقین اندیشانه به عنوان محدودیت مورد استفاده قرار می گرفت،می نماییم.با توجه به روابطی که قبلا جهت محاسبه ی احتمال خرابی اعضاء در سازه های خرپایی بیان شده بود،روابطی نیز جهت محاسبه ی احتمالی خرابی گره ها برای نخستین بار در این تحقیق ارائه گردیده است.لازم به ذکر است که جهت انجام این تحقیق برنامه ای به زبان Fortran توسط مولف تهیه شده و تمامی مراحل تحلیل،طراحی و بهینه سازی سازه های خرپایی براساس نظریه قابلیت اعتماد و به کمک الگوریتم وراثتی براساس آن انجام گرفته است.
محاسبه ی احتمال خرابی اعضاء و گره ها
در بهینه یابی براساس نظریه ی قابلیت اعتماد،محدودیت های احتمال خرابی اعضاء و احتمال خرابی گره ها جزء قیود بهینه سازی می باشند که در ادامه به بررسی آن ها خواهیم پرداخت.در این قسمت فرض می شود که پیکربندی سازه و وضعیت بارهای وارده به همراه طبیعت آماریشان معلوم و سطح مقاطع اعضاءمتغییرهای طراحی باشند.
ادامه مطلب از این
لینک قابل مشاهده است...
