بررسی پارامترهای بهینه موثر بر صفحه ارتوتروپیک حاوی گشودگی پنج ضلعی با استفاده از الگوریتم بهینه سازی رقابت استعماری

در این مقاله، مقادیر بهینه­ی پارامترهای موثر بر توزیع تنش اطراف گشودگی پنج ضلعی واقع در صفحه ارتوتروپیک تحلیل و بررسی می شوند. برای تعیین پارامترهای بهینه به منظور دست یابی به کمترین مقدار تنش در اطراف گشودگی از الگوریتم بهینه سازی رقابت استعماری استفاده شده است. الگوریتم رقابت استعماری روشی در حوزه محاسبات تکاملی است که به یافتن پاسخ بهینه مسائل می پردازد. این الگوریتم با تقلید از روند تکامل اجتماعی، اقتصادی و سیاسی کشورها و با مدل­سازی ریاضی بخش­هایی از این فرآیند، عملگرهایی را در قالب منظم به صورت الگوریتم ارائه می دهد که می توانند به حل مسائل پیچیده بهینه سازی کمک کنند. پایه های اصلی این الگوریتم را سیاست هم سان سازی، رقابت استعماری و انقلاب تشکیل می دهند. در واقع این الگوریتم جواب­های مسئله ی بهینه سازی را در قالب کشورها نگریسته و سعی می کند در طی فرآیندی تکرار شونده این جواب ها را رفته رفته بهبود داده و در نهایت به جواب بهینه مسئله برساند. روش استفاده شده در این مقاله، بسط روش تحلیلی است که برای گشودگی دایروی و بیضوی توسط لخنیتسکی انجام شده است. متغیرهای طراحی در این پژوهش شامل زاویه الیاف، زاویه­ی بار، شعاع انحنای گوشه گشودگی، زاویه چرخش گشودگی و در نهایت جنس صفحه می باشد. نتایج حاصل شده از الگوریتم بهینه سازی رقابت استعماری بیانگر مناسب بودن این روش در بهینه سازی صفحات ارتوتروپیک می باشد. برای اثبات درستی نتایج، از حل عددی اجزای محدود استفاده شده است. نتایج نشان می دهند با انتخاب مناسب پارامترهای بهینه می توان مقدار تنش اطراف گشودگی را به میزان قابل توجهی کاهش داد.

Keywords:

صفحه ارتوتروپیک نامحدود , الگوریتم رقابت استعماری , گشودگی پنج ضلعی , حل تحلیلی