طراحی بهینه صفحات همسانگرد محدود حاوی گشودگی شش ضلعی با استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری

در این مقاله، طراحی بهینه ورق همسانگرد محدود حاوی گشودگی شش ضلعی تحت بارگذاری درون صفحه ای با استفاده از الگوریتم های فرا ابتکاری مورد بررسی قرار گرفته است. الگوریتم تکامل تفاضلی و الگوریتم جستجوی هارمونی از دسته الگوریتم های تکاملی، الگوریتم بیگ بنگ- بیگ کرانچ از دسته الگوریتم های مبتنی بر فیزیک و الگوریتم گرگ خاکستری و الگوریتم اجتماع ذرات از دسته الگوریتم های هوش ازدحامی، پنج الگوریتم بهینه سازی مورد استفاده در این مقاله هستند. نتایج به دست آمده از مقایسه این الگوریتم ها، دلالت بر عملکرد بالا در فضای جستجو، سرعت مناسب در همگرایی و رقابتی بودن الگوریتم گرگ خاکستری جهت اجنتاب از نقطه بهینه محلی نسبت به چهار الگوریتم دیگر دارد. در تحلیل ورق همسانگرد محدود حاوی گشودگی شش ضلعی پارامترهایی از جمله انحنای گوشه های گشودگی، زاویه چرخش گشودگی، نسبت اضلاع ورق، نسبت اندازه گشودگی به طول مشخصه ورق و نوع بارگذاری به عنوان پارامترهای موثر بر توزیع تنش محسوب می شود. در مطالعه حاضر، روش به کار گرفته شده برپایه حل تحلیلی متغیر مختلط موشخیلشویلی است و از نگاشت همنوا برای ساده سازی روند حل معادلات استفاده شده است. ورق محدود (نسبت قطر دایره محیط به بزرگ ترین ضلع ورق، بزرگ تر از 2/0)، همسانگرد و الاستیک خطی درنظر گرفته شده است. از روش اجزای محدود، برای بررسی درستی جواب ها استفاده شد. نتایج عددی، تطابق خوبی با نتایج حاصل از حل تحلیلی حاضر دارد. نتایج نشان می دهند با انتخاب مناسب پارامترهای بهینه می توان مقدار تنش اطراف گشودگی شش ضلعی را به میزان قابل توجهی کاهش داد.