بهینه سازی فرکانس طبیعی سازه های دو و سه بعدی خرپا به روش تحلیل حساسیت گسسته

کنترل و بهینه سازی فرکانس های طبیعی یک سازه یک موضوع مهم در مهندسی مکانیک، هوافضا و عمران می باشد. در این مقاله مسائل جدیدی برای بهینه سازی سطح مقطع اعضای سازه های خرپای دو بعدی و سه بعدی معرفی و مطالعه می شود. سه الگوریتم به منظور 1- افزایش اختلاف دو فرکانس اول، 2- افزایش فرکانس اول و 3- افزایش فرکانس دوم ضمن محدود نگه داشتن فرکانس اول ارائه می شود. از طریق ایجاد تغییر در سطح مقطع المانها، ضمن ثابت نگه داشتن وزن کل سازه با انجام آنالیز حساسیت گسسته، بهینه سازی مورد نظر انجام می گردد. آنالیز مودال، آنالیز حساسیت و بهینه سازی توسط یک کد تدوین شده در محیط برنامه نویسی نرم افزار انسیس انجام شده اند. جهت نشان دادن میزان کارایی این روش رفتار دو سازه خرپای دو بعدی و یک سازه خرپای سه بعدی مورد ارزیابی قرارگرفته است. مثال های ارائه شده نشان می دهند که با استفاده از روش های پیشنهاد شده می توان فرکانس های طبیعی یک سازه خرپا را به میزان قابل توجهی بهینه نمود.