بهینه سازی توپولوژی شبکه های دولایه فضاکار با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری

امروزه سازه هاى فضاکار یکى از متداول ترین گزینه ها براى پوشش دهانه هاى بزرگ مى باشند. شبکه هاى دولایه یکى از مرسوم ترین نوع از این سازه ها مى باشند که بهینه سازى آنها می تواند به مقدار قابل توجهى در کاهش هزینه ها و مصرف مصالح مؤثر باشد. از روش هاى پیشنهادى جهت کاهش وزن سازه ، بهینه سازى توپولوژى می باشد. در مسائل بهینه سازى توپولوژی هدف تعیین تعداد، مکان و نحوه ى بدست آوردن ارتباط بین اعضاى سازه است ، به نحوى که با کمترین وزن مقاوم ترین نوع سازه ممکن را که تخطى از قیود نیز ننماید، به دست آوریم. در این مقاله از الگوریتم رقابت استعمارى براى بهینه سازى توپولوژی شبکه هاى دولایه فضاکار استفاده شده است. سطح مقطع تمامى اعضا و نیز وجود و عدم وجود گره هاى شبکه ى پایین بعنوان متغیر هاى طراحى و وزن سازه بعنوان تابع هدف انتخاب شده است. قیود مسئله شامل پایداری سازه ، حدا کثر تغییر مکان گره ها، حدا کثر تنش و ضریب لاغرى اعضا مى باشند که مقادیر مجاز قیود با استفاده از ضوابط آیین نامه استخراج میگردد . در این مقاله ، بارهاى استاتیکى متمرکز به گره هاى شبکه بالا اعمال و از آنالیز خطى براى تحلیل سازه استفاده شده است براى نشان دادن قابلیت هاى الگوریتم پیشنهادى، کد الگوریتم مورد اشاره در نرم افزار متلب نوشته شده است. سپس چندین شبکه دولایه با پوشش فضایى مشخص با بارگذاری و شرایط تکیه گاهى یکسان و توپولوژی متفاوت مورد بررسى قرار گرفت. نتایج حاصل از مثال هاى عددى نشان مى دهد که الگوریتم رقابت استعمارى در بهینه سازى توپولوژی شبکه هاى دولایه فضاکار عملکرد مناسبى دارد

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، بهینه سازی توپولوژی ، سازه ی فضاکار ، شبکه های دولایه ، الگوریتم رقابت استعماری