ارزیابی عملکرد الگوریتم های فراابتکاری چند هدفه نوین در طراحی بهینه بر مبنای قابلیت اعتماد سازهها

طراحی بهینه بر مبنای قابلیت اعتماد سازهها به دنبال یافتن طرحهایی با بهترین توازن بین ایمنی و هزینه هستند به نحوی که سازههای طراحی شده از حداقل هزینه و حداکثر ایمنی برخوردار باشند. در این مقاله ، برای حل اینگونه مسائل ، ابتدا با استفاده از الگوریتم های فراابتکاری، مسئله طراحی بهینه چندهدفه حل شده و در گام دوم، با در نظر گرفتن عدم قطعیت های موجود، قابلیت اعتماد طرحهای بدست آمده در گام اول محاسبه می شود. با بهرهگیری از این روش، تنها با یک اجرا می توان به مجموعه ای از پاسخ های بهینه با سطوح مختلف قابلیت اعتماد دست یافت . این روند به طراحان و تصمیم گرندگان این امکان را می دهد که با توجه به شرایط و هدف هر مسئله ، یک پاسخ بهینه را از این مجموعه انتخاب کنند. در این مطالعه ، طراحی بهینه سازهها با استفاده از الگوریتم های بهینه یابی فراابتکاری چند هدفه گرگ خاکستری، سنجاقک ها، ملخ ها و شیر مورچه ها انجام می شود. برای ارزیابی قابلیت اعتماد، از روش نمونه برداری ابر مکعب لاتین استفاده می شود. این روش در مقایسه با بسیاری از روشهای نمونه برداری از حداقل واریانس برخوردار است که استفاده از آن موجب کاهش تعداد نمونه های مورد نیاز و در نتیجه کاهش زمان و حجم محاسبات می گردد. برای بررسی موثر بودن روش پیشنهادی برای طراحی بهینه بر مبنای قابلیت اعتماد سازهها و ارزیابی عملکرد الگوریتم های مختلف ، سه مثال سازه ای شامل یک خرپای فضایی ۵۸۲-عضوی، یک شبکه دو لایه ۵۲۰-عضوی و یک قاب فولادی دوبعدی ۱۵-طبقه مورد بررسی قرار می گیرند.

کلیدواژه ها:

طراحی بهینه ، بهینه سازی چند هدفه ، الگوریتم های فراابتکاری چند هدفه ، قابلیت اعتماد سازه ، نمونه برداری ابر مکعب لاتین