اثر بهینه سازی توپولوژی در توزیع چگالی انرژی کرنشی سازه‌ها

در مسائل بهینه‌سازی سازه‌ها، شاخه بهینه‌سازی توپولوژی عمومی‌ترین شاخه در این زمینه به حساب می‌آید زیرا بسیاری از پارامترها من‌جمله چیده‌مان و ارتباط بین المانهای تشکیل‌دهنده سازه در ابتدای حل مجهولند و در روند بهینه‌سازی معیین می‌گردند.‌ تنها اطلاعات موجود عبارتند از: بارگذاری، شرایط تکیه گاهی، حدود مجاز چیده‌مان مصالح،حجم مصالح مصرفی و بعضی شرایط اضافی دیگر مثل محلهائی که لازم است مصالح قرار گیرد یا خالی بماند[1]. به‌عبارت دیگر محدودییتها در این شاخه از بهینه‌سازی از دیگر شاخه‌های بهینه‌سازی کمتر است.این امر باعث می‌شود چیده‌مان و ابعادی انتخاب شوند که چگالی انرژی کرنشی در همه نقاط سازه مساوی باشد.این به معنی بهترین استفاده از مصالح به‌کار رفته‌‌شده است[2].در این مقاله این موضوع دریک سازه با شرایط مختلف بررسی عددی می‌شود،بدین معنی که درحالات مختلفِ سازه بهینه سازی شده، چگالی انرژی کرنشی را بررسی می‌کنیم. به عبارت دقیقترتأثیر قیود اعمال شده بر المانهادر توزیع چگالی انرژی کرنشی بررسی و به صورت کانتوری قابل مشاهده خواهند بود.این روش می‌تواند به عنوان معیاری برای کنترل صحت عملکرد بهینه سازی توپولوژی به کار رود.جهت تحلیل سازه در هر مرحله از بهینه سازی از روش FEM با المانهای Q4 استفاده شده است.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی توپولوژی ، چگالی انرژی کرنشی ، بهینه سازی سازه‌ها ، روش المانهای محدود