الگوریتمی جهت افزایش سرعت محاسبات بهینه سازی بال هواپیما با حفظ دقت

طراحی وسایل هوافضائی جدید و پیچیده با کارائی بالا، بکارگیری بهینه سازی را در مراحل مختلف طراحی ایجاب می نماید. بهینه سازی بال هواپیما در حقیقت مسئله کمینه سازی مقید با تابع هدف وزن و قیدهای سازه ای همچون میزان تنش، جابجائی نوک بال و جهت تعیین پارامترهای طراحی نظیر ضخامت کلیه اعضای پوسته ای بالا در نواحی مختلف می باشد. دراین مقاله ابتدا مسئله بهینه سازی مقید با استفاده از الگوریتم تابع جریمه داخلی، به رشته ای از مسائل بهینه سازی بدون قید تبدیل شده و سپس کمینه یابی این رشته توابع بدون قید با استفاده از الگوریتم متر یک متغیر که جزء روش های مرتبه دوم می باشد. انجام شده است. برای محاسبه گرادیان این توابع د الگوریتم فوق با استفاده از روش تفاضل محدود پسرو در هر تکرار نیاز به تحلیل سازه ومحاسبه اندازه آن ها (حد مجاز تنش و جابجائی) وجود دارد. در این رابطه استفاده از روش اجزاء محدود بدلیل زیاد بودن تعداد تحلیل موردنیاز، از نظر زمان مناسب نمی باشد. برای رفع این مشکل در الگوریتم فوق ابتدا از روش های تحلیل تنش مقاطع چند سلولی استفاده شده و پس از نزدیک شدن به نقطه بهینه، بااستفاده از روش اجزاء محدود، تکرارهای بعدی انجام شده است. به این ترتیب با بکارگیری این روش علاوه بر افزایش سرعت بهینه سازی دقت نیز حفظ می گردد.

Keywords:

بال هواپیما , بهینه سازی مقید و نامقید , تابع جریمه داخلی