بهینه سازی چندهدفی سازه های کامپوزیتی با استفاده از الگوریتم تجمع ذرات مبتنی بر تفکیک

در طراحی سازه های کامپوزیتیِ بزرگ و پیچیده (از لحاظ هندسی و بارگذاری) تعداد لایه چینی های ممکن و ترتیب قرارگیری لایه ها، میتواند حالتهای بسیاری داشته باشد و تعیین لایه چینی و کمترین تعداد لایه که استحکام کافی را در سازه ایجاد کند از اهمیت بالایی برخوردار است. به علاوه، در این سازه ها، طراح به دنبال دست یافتن به بهترین مقدار از معیارهای مختلفی نظیر کمترین وزن، بیشترین استحکام، بیشترین قابلیت اطمینان و ... به طور همزمان است. در این مقاله یک روش بهینه سازی چندهدفی با ساختار دوسطحی ارائه شده و با توجه به اینکه در صفحات کامپوزیتی در کاربردهایی مثل سطح روی بال، کمانش یکی از مودهای بحرانی ناپایداری است، در بهینه سازی، این معیار در کنار وزن در نظر گرفته شده است. در قریب به اتفاق کارهایی که تا کنون در این زمینه انجام شده، کمانش به عنوان قید بوده و وزن کمینه شده است، در حالیکه اطلاع از بیشترین مقدار بار کمانش در وزنهای مختلف، این تحلیل را به طراح میدهد که برای مقادیر مختلف افزایش بار بحرانی کمانش چه میزان افزایش وزن ایجاد خواهد شد. در این چارچوب برای افزایش دقت، از ویژگیهای الگوریتمهای تکاملی ( الگوریتم تجمع ذرات) و گرادیان پایه (روش برنامه ریزی درجه دوم متوالی) به طور همزمان استفاده شده است. رویکرد دوسطحی با روش بهینه سازی چندهدفی یکپارچه شده و روش بهینه سازی چندهدفی مبتنی بر تفکیک برای سازه های کامپوزیتی توسعه داده شده است. در پایان بهینه سازی دوهدفی وزن – کمانش برای سازه کامپوزیتی نمونه پیاده سازی شده است.