شناسایی پارامترهای خواص حرارتی ماده مدرج تابعی با کاربرد معکوس روش المان های مرزی و استفاده از الگوریتم رقابت استعماری

در این مقاله شناسایی خواص حرارتی یک ماده مدرج تابعی با حل مسئله انتقال حرارت به صورت معکوس بررسی می شود. مقادیر اندازه گیری شده دما در بخشی از مرز که شار حرارتی به عنوان شرط مرزی داده شده و یا همچنین مقادیر شار در بخش دیگر از مرز که دما به عنوان شرط مرزی مشخص شده است، می توانند به عنوان داده های اضافی در حل مسئله معکوس مورد استفاده قرار گیرند. در اینجا هدایت حرارتی به صورت تابعی درجه دوم در یک راستا فرض می شود و لذا بایستی سه ضریب ثابت بطور همزمان تخمین زده شود. برای حل مسئله مستقیم انتقال حرارت در این نوع مواد، از روش المان مرزی استفاده می شود. در بخش معکوس، از الگوریتم رقابت استعماری که یک روش بهینه سازی همگانی جدید از نوع تکاملی و فراابتکاری است، برای تعیین ضرایب هدایت حرارتی ماده مدرج با تابع درجه دوم استفاده می شود. کد معکوس توسعه داده شده، از مقادیر دما و شار حاصل از حل مستقیم المان مرزی با ضرایب حرارتی معلوم، استفاده می کند. برای نشان دادن قابلیت و کارآیی کد نوشته شده، تعدادی مثال حل و نتایج بررسی و صحه گذاری شده اند.

Keywords:

Inverse problem , Identification of property , imperialist competitive algorithm (ICA) , Boundary Elements Method (BEM) , Functionally Graded Material ‎‎(FGM)‎ , مسئله معکوس , شناسایی خواص , الگوریتم رقابت استعماری , روش المان های مرزی , مواد مدرج تابعی