رفع مشکل ایجاد مودهای جعلی کمانشی در بهینه سازی سازه های الاستیک با هدف بیشینه کردن کوچکترین ضریب بار کمانشی

در بهینه­سازی توپولوژی و تکیه­گاه سازه­های پیوسته، مسائل مرتبط با پایداری و جلوگیری از کمانش اعضای سازه معمولا به دلیل پیچیدگی­های محاسباتی در نظر گرفته نمی­شوند، بنابراین در بعضی موارد منجر به ایجاد اعضای بلند و نازک در پیکربندی بهینه­شده و باعث ناپایداری سازه می­گردد. یکی از مشکلات فرایندهای بهینه­سازی کمانشی رایج که بر پایه تغییر چگالی و یا حذف و جایگزینی ماده می­باشند، ایجاد مودهای کمانشی جعلی است که منجر به واگرایی مساله بهینه­سازی، کند شدن فرایند حل و یا تولید توپولوژی­های غیربهینه به عنوان خروجی فرایند بهینه­سازی می­شود. در این مطالعه از روش بهینه­سازی سطوح هم­تراز با بکارگیری یک جمله جعلی انرژی استفاده شده است. روش سطوح هم­تراز، مبتنی بر حرکت مرز سازه بوده و توانایی بالایی در کنترل پیچیدگی­های توپولوژی را دارا است، بنابراین ایده استفاده از این روش منجر به حذف مودهای جعلی و حل این مشکل گردیده است. استخراج جمله سرعت مورد نیاز در روش سطوح هم­تراز برای ضریب بار کمانش پیچیده است و استخراج این جمله از دیگر نوآوری­های این پژوهش است. مثال­های عددی برای اثبات تاثیر این روش ارائه شده است.

کلیدواژه ها:

کمانش ، مودهای جعلی ، سطوح هم تراز ، بهینه سازی توپولوژی سازه ای ، سطوح پیوسته ، پایداری