به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مطالب مجلات
ردیف ۱۰-۱ از ۶۹۶۵۲ عنوان مطلب
|
  • H.R. Ghaffarianjam, M.H. Abolbashari, A. Farshidianfar
    Morphing Evolutionary Structural Optimization (MESO) is a soft-kill version of Evolutionary Structural Optimization (ESO). This paper proposes a new optimality criteria-based performance index for monitoring the optimization process of the conventional MESO method. Also, a quantitative verification of the MESO for some benchmark problems with equality constraints is presented. For some structures like Michell trusses, a qualitative verification of the ESO method has been already reflected in the literature. However, in this study, a quantitative verification of the MESO method in the shape optimization is shown by comparing the results with analytical solutions. An excellent convergence of the MESO method in stiffness, frequency and weight optimization problems with equality constraints to optimum clearly reveals that this method is a robust optimization technique, which can be easily implemented and applied to a wide range of problems.
  • علی قدوسیان، مجتبی شیخی *، محمدرضا رستمی

    مکانیک تماس یکی از شاخه های مهم و پر کاربرد در مکانیک جامدات می باشد. هدف این مقاله به کارگیری روش بهینه سازی تکاملی دو طرفه برای رسیدن به شکل بهینه سطوح تماس در سازه ها تحت بارگذاری چندگانه می باشد. در اینجا برای مدل سازی سطوح تماس، بین هر دو گره متناظر در حال تماس، یک المان فاصله در نظر گرفته شده طوری که با تغییر طول این المان های فاصله، شکل سطح تماس تعیین می شود. مدل سازی سطح تماس با المان های فاصله، موجب ساده تر شدن تحلیل مسئله به کمک روش اجزای محدود و کاهش حجم زیاد محاسبات غیر خطی مسئله می شود. در روش بهینه سازی تکاملی سازه ها برای به دست آوردن شکل بهینه سطح تماس، در طی یک فرآیند ساده با افزایش تدریجی طول المان های ناکارآمد، شکل سازه به یک حالت بهینه همگرا می شود اما در این مقاله با به کارگیری روش بهینه سازی تکاملی دو طرفه سازه ها امکان افزایش و کاهش طول المان های فاصله، به طور همزمان وجود دارد که این مورد، باعث افزایش سرعت همگرایی روش شده است. در اینجا معیار کارآیی هر المان، فاصله در طی فرآیند بهینه سازی با به کارگیری روش تنش بیشینه و روش میانگین وزنی ارزیابی می شود و در نهایت یک توزیع یکنواخت از تنش در طول سطح تماس حاصل می شود.

    کلید واژگان: مکانیک تماس, روش بهینه سازی تکاملی دو طرفه سازه ها, بهینه سازی شکل, بارگذاری چندگانه, روش تنش بیشینه, روش میانگین وزنی
    Ghoddosian, Sheikhi, Rostami

    Contact problems are one of widely used and important branches in solid mechanics. This paper aims at extending the bi-directional evolutionary structural optimization (BESO) algorithm for optimal contact shape design in structures under the multiple load cases. In this study، the gap elements between the corresponding nodes on both surfaces are used not only to model contact states but also to modify the contact profile by changing the spacing to lengthen or shorten the gap between the corresponding nodes. Using gap elements، the analysis of contact problems by finite element method is simplified and the Enormous volume of non-linear calculations is reduced. Evolutionary structural optimization (ESO) method for obtaining the optimal shape of the contact surface، through a simple process with a gradual increase over the length of inefficient gap elements، the shape of the structure will converge to an optimal design. But in this paper by using the bi-directional evolutionary optimization method، there is the Possibility of increasing and decreasing of length gap elements simultaneously and so the speed of convergence has increased. In this paper، weighted average method and stress criterion are used for evaluation of the performance of gap element in optimization algorithm and finally a uniform distribution of stress along the contact surface is obtained.

    Keywords: Contact Problems, Bi, directional Evolutionary Structural Optimization, Shape Optimization, Multiple Load Cases, Weighted Average Method, Stress Criterion
  • X.Y. Yang, X. Huang, Y.M. Xie, Q. Li, J.H. Rong
    This paper presents the bidirectional evolutionary structural optimization (BESO) method for the design of two-phase composite materials with optimal properties of stiffness and thermal conductivity. The composite material is modelled by microstructures in a periodical base cell (PBC). The homogenization method is used to derive the effective bulk modulus and thermal conductivity. BESO procedures are presented to optimize the two individual properties and their various combinations. Three numerical examples are studied. The results agree well with those of the benchmark microstructures and the Hashin-Shtrikman (HS) bounds.
    Keywords: Topology optimization, composite, homogenization, evolutionary structural method (ESO)
  • سید مهدی سیدی، محمدحسین ابوالبشری*
    هدف از این پژوهش بهینه سازی سازه های دو بعدی با روش بهینه سازی تبرید تدریجی و بررسی معایب و مزایای آن نسبت به روش بهینه سازی تکاملی سازه ها است. سه مثال در این پژوهش مطرح شده که عبارت اند از صفحه مربعی، صفحه مستطیل شکل و تیر با تکیه گاه ساده معروف به ام ب ب. این مثال ها با حالت های مختلف بارگذاری و با در نظر گرفتن تعداد المان های متفاوت در ضخامت حل شده اند. برای داشتن یک طرح بهینه عملی، در هر دو روش از به وجود آمدن شکل شطرنجی در فرایند طراحی بهینه جلوگیری شده است. در مسئله صفحه مربعی در بهترین حالت جواب تبرید تدریجی حدود 7% هتر از جواب بهینه سازی تکاملی سازه ها است. در صفحه مستطیل شکل، جواب تبرید تدریجی حدود 4% بهتر از جواب بهینه سازی تکاملی سازه ها می باشد. در تیر با تکیه گاه ساده ام ب ب هر چند جواب حاصل از روش بهینه سازی تکاملی سازه ها حدود 3% بهتر از جواب حاصل از روش تبرید تدریجی است ولی ساختار شکل بهینه هر دو روش بسیار شبیه است. این شباهت در تمامی مثال ها به طور قابل ملاحظه ای دیده می شود. در مجموع می توان نتیجه گرفت که روش تبرید تدریجی یک روش توانمند برای بهینه سازی سازه های دو بعدی است.
    کلید واژگان: روش تبرید تدریجی, بهینه سازی تکاملی سازه ها, سازه های دو بعدی, سفتی
    S. M. Seyedi, M. H. Abolbashari*
    In many structural components, it is usually desirable to have a minimum deflection at specific points. To develop such stiff structures, different optimization methods have been employed by researchers. In this study, the Simulated Annealing (SA) method is used for maximizing the stiffness of two-dimensional structures. The effectiveness of the SA is then evaluated by comparing its results with that of the Evolutionary Structural Optimization (ESO). Three examples are presented including the square plate, the rectangular plate and the MBB beam. These examples are conducted for different loading and mesh refinement. Furthermore, to have a practical shape, the checkerboard pattern is eliminated in the optimization process. The results show that in the square plate with 3 thicknesses the solution obtained with the SA method is 7% better than the Evolutionary Structural Optimization solution. For rectangular plate, SA solution is 4% better than the ESO solution. For the MBB beam the ESO solution is about 3% better than the SA solution. However, the optimum shapes obtained from both methods are quite similar. It can be concluded that the SA is an effective method for optimizing the stiffness of 2D structures when a better accuracy is needed.
    Keywords: Simulated Annealing Method, Evolutionary Structural Optimization, 2D structures, stiffness
  • معصومه خواجویی قرایی*، محمدحسین ابوالبشری
    روش های بهینه سازی توپولوژی به طراحان جهت انتخاب بهترین پیکربندی سازه ها کمک زیادی می کنند. مقالات زیادی در زمینه بهینه سازی سازه های با رفتار خطی و در ناحیه الاستیک و همچنین سازه هایی با رفتار غیرخطی به کمک روش های مختلف بهینه سازی وجود دارد. در سال 1992 روش جدیدی برای بهینه سازی سازه ها بوسیله ژای و استیون ارائه گردید که بهینه سازی تکاملی سازه ها یا ESO نامیده شد. پایه این روش حذف تدریجی المان های کم تنش یا غیر ضروری از دامنه ماکزیمم اولیه سازه در یک فریند تکاملی بود. این روش به تدریج جهت بهینه سازی انواع سازه ها بکار برده شد و کارایی و توانایی آن با روش های مختلف به اثبات رسید. در این مقاله فرایند بهینه سازی تکاملی سازه ها در حالت الاستوپلاستیک با دو معیار سختی و تنش با دو روش مختلف جهت حذف ماده از سازه انجام می شود و این دو روش با هم مقایسه می گردند. برای اثبات صحت و کارایی روش بهینه سازی تکاملی در حالت الاستوپلاستیک، عمل بهینه سازی روی چند سازه در دو حالت الاستیک و الاستوپلاستیک انجام شده و نتایج به دست آمده با این روش با طرح های بهین پیشنهاد شده با یکی از روش های معیار بهینگی برای این سازه ها مقایسه می شوند، و در نهایت معادل بودن دو معیار سختی و تنش معادل در فرآیند بهینه سازی تکاملی در هر دو حالت الاستیک و الاستوپلاستیک نشان داده می شود.
    کلید واژگان: بهینه سازی ساختاری, ESO, الاستوپلاستیک, سختی, تنش معادل
    Masoomeh Khajooei-Gharaei *, Mohammad Hossein Abolbashari
    Topology optimization methods enable designers to find the best structural layout for required structural performances. Most papers in this area have been concerned with the optimization of structures with linear material. However, there are several structures involving nonlinear material.Evolutionary structural optimization (ESO) is based on the simple concept of systematically removing inefficient material from the structure after each finite element analysis, so that the resulting design is gradually evolved to an optimum. This method has been successfully applied to optimum material distribution problems for continuum structures and has been extended to a wide range of structural optimization problems.
    This paper is concerned with optimization of elastic and elasto-plastic bodies, based on the von Misses stress criterion using two method.Several examples are presented to verify the proposed optimization methods. Results are compared for these two criteria and against elastic and elasto-plastic material and also with that of the adaptive method. It is concluded that for elastic and elasto-plastic bodies, the behavior of the both criteria is more or less the same and they can be used alternatively.
    Keywords: Structural Optimization, Elasto-plastic, ESO, Stiffness, Stress
  • M. Mashayekhi, M.J. Fadaee, J. Salajegheh, E. Salajegheh
    A two-stage optimization method is presented by employing the evolutionary structural optimization (ESO) and ant colony optimization (ACO), which is called ESO-ACO method. To implement ESO-ACO, size optimization is performed using ESO, first. Then, the outcomes of ESO are employed to enhance ACO. In optimization process, the weight of double layer grid is minimized under various constraints which artificial ground motion is used to calculate the structural responses. The presence or absence of elements in bottom and web grids and also cross-sectional areas are selected as design variables. The numerical results reveal the computational advantages and effectiveness of the proposed method.
    Keywords: double layer grids, topology optimization, earthquake loads, ant colony optimization, evolutionary structural optimization
  • حامد محمدزاده *، محمدحسین ابوالبشری
    بهینه سازی و قابلیت اطمینان دو کلید اساسی در طراحی سازه ای است. بهینه سازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان روشی قوی و امیدبخش برای پیدا کردن توپولوژی بهینه با در نظر گرفتن عدم قطعیت است. در این مقاله به جای تقریب تابع حالت حدی و سپس استفاده از الگوریتم های جستجوی محتمل ترین نقطه شکست که به طور معمول در بهینه سازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان مورد استفاده قرار می‏ گیرد، از الگوریتم ازدحام ذرات با بهره گیری از روش اندازه گیری عملکرد پیشنهاد می شود. در الگوریتم پیشنهادی نیاز به استفاده از ضریب جریمه که انتخاب مناسب آن در همگرایی فرایند جستجو بسیار مهم است، نمی باشد. علاوه بر آن نیاز به تقریب تابع حالت حدی، محاسبه مشتقات تابع حالت حدی نسبت به متغیرهای تصادفی و هم چنین مشکل همگرایی روش های جستجوی محتمل ترین نقطه شکست برای توابع حالت حدی پیچیده را ندارد. در این مقاله بهینه سازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان با استفاده از بهینه سازی دو جهتی تکاملی سازه ها با طرح فیلتر بهبود یافته ارائه می شود. توپولوژی به دست آمده با بهینه سازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان با توپولوژی به دست آمده از بهینه سازی توپولوژی قطعی مقایسه می شود. نتایج نشان می دهد الگوریتم ازدحام ذرات می تواند به طور موثر در بهینه سازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان به کار گرفته شود و استفاده از آن نیز ساده و آسان است.
    کلید واژگان: قابلیت اطمینان, الگوریتم ازدحام ذرات, بهینه سازی دو جهتی تکاملی سازه ها
    Hamed Mohammadzadeh *, Mohammad Hossein Abolbashari
    Reliability and optimization are two key elements for structural design. The reliability-based topology optimization (RBTO) is a powerful and promising methodology for finding the optimum topologies with the uncertainties. In this paper, the particle swarm algorithm (PSO) using performance measure approach (PMA) is proposed in the RBTO procedure. Conventionally, the approximate limit state function along with the most probable point (MPP) search algorithms is used for calculation the reliability index. On the other hand, the choice of penalty function for having a convergent search plays a critical role. In addition one does not need to use approximate limit state function and calculating the derivatives of limit state function with respect to random variables. Furthermore, the convergence problem of the MPP search algorithms for complicated limit state functions does not exist. This paper presents RBTO using bi-directional evolutionary structural optimization (BESO) with an improved filter scheme. The topologies obtained by RBTO are compared with that of obtained by deterministic topology optimization (DTO). Results of the RBTO using PSO show that PSO can be effectively applied to RBTO and its use is quite simple.
    Keywords: Reliability, Particle Swarm Algorithm, Bidirectional evolutionary structural optimization
  • معصومه خواجویی قرایی، محمد حسین ابوالبشری*

    اخیرا روش جدیدی برای فرایند حذف و اضافه کردن المان در روش بهینه سازی تکاملی دو جهتی سازه ها (BESO) توسط بعضی پژوهشگران پیشنهاد شده که فرایند با یک پارامتر سیگنالی که نسبت حجم یا وزن حذفی نام دارد انجام می شود. با این همه به دلیل یکسان بودن نسبت های حذف و اضافه ، روش BESO بهبود یافته آنان در بعضی موارد بعد از چند تکرار، حتی با افزایش نسبت حجم حذفی، به دلیل یکنواخت شدن سختی سازه، فرایند حذف و اضافه کند شده و یا حتی متوقف می شود. در این پژوهش، روش BESO به شکلی بهبود می یابد که محدودیت های قبلی را ندارد. به بیان دیگر روش پیشنهادی در زمان کمتر طرح های بهتری را نتیجه می دهد.  با ارائه چند مثال در زمینه بهینه سازی ساختار یک صفحه در دو حالت الاستیک و الاستوپلاستیک با دو معیار تنش و سختی، نتایج این بهبود با روش بهینه سازی تکاملی سازه ها (ESO) و الگوریتم پیشنهادی دیگر پژوهشگران مقایسه و برتری آن نشان داده می شود. از مثال های انجام شده می توان نتیجه گرفت که مقدار بیشینه تنش و شاخص عملکرد بهتر می باشند.

    کلید واژگان: بهینه سازی تکاملی سازه ها, بهینه سازی تکاملی دو جهتی سازه ها, سختی, تنش معادل
    Masoumeh Khajooei Gharaei, Mohammad Hosein M. H. Abolbashari *

    Recently, some researchers proposed a new algorithm for the bidirectional evolutionary structural optimization (BESO) in which adding and removing of elements is controlled by a signal parameter of removal ratio of volume (or weight). Nevertheless, their BESO improvement suffers from some restrictions like premature stopping of the iterative process due to the closeness of the adding and removing coefficients. In this study, the BESO method is modified such that eliminates the previous restrictions and increase its efficiency significantly. Several examples are presented for structural optimization of a plate in two states of elastic and elastoplastic with stiffness and stress criteria. From the three examples, one can conclude that the modified BESO algorithm is more robust than the ESO and BESO algorithm previously proposed. It is also concluded the maximum stress and the performance index are improved in comparison with the case when the signal parameter is the same. Overall, the proposed modification prevent the premature termination of the optimization process when the optimization process is based on the hard kill method with both adding and removing the elements.

    Keywords: Evolutionary structural optimization, Bidirectional evolutionary structural optimization, Stiffness, Equivalent stress
  • V. Shobeiri, B. Ahmadi, Nedushan*
    In this paper, the bi-directional evolutionary structural optimization (BESO) method is used to find optimal layouts of 3D prestressed concrete beams. Considering the element sensitivity number as the design variable, the mathematical formulation of topology optimization is developed based on the ABAQUS finite element software package. The surface-to-surface contact with a small sliding between concrete and prestressing steels is assumed to accurately model the prestressing effects. The concrete constitutive model used is the concrete damaged plasticity (CDP) model in ABAQUS. The integration of the optimization algorithm and finite element analysis (FEA) tools is done by using the ABAQUS scripting interface. A pretensioned prestressed simply supported beam is modeled to show capabilities of the proposed method in finding optimal topologies of prestressed concrete beams. Many issues relating to topology optimization of prestressed concrete beams such as the effects of prestressing stress, geometrical discontinuities and height constraints on optimal designs and strut-and-tie models (STMs) are studied in the example. The results show that the proposed method can efficiently be used for layout optimization of prestressed concrete beams.
    Keywords: topology optimization, strut-and-tie models, 3D pretensioned concrete, material nonlinearity
  • آرمین نصراللهی، محمدحسین ابوالبشری*
    در این مقاله بهینه سازی ستون ها بر اساس قابلیت اعتماد تحت بار کمانش با استفاده از روش بهینه سازی تکاملی سازه ها انجام شده است. برای محاسبه ی معیار اطمینان سازه روش قابلیت اعتماد هاسوفر-لیند مورد استفاده قرار گرفته و نتایج آن با روش مونت کارلو مقایسه شده است. همچنین برای تقریب تابع حالت حدی از روش پاسخ سطح استاندارد با استفاده از طرح مرکب مرکزی استفاده شده است. بهینه سازی ستون های تحت بار کمانش با مقاطع و شرایط مرزی متفاوت در نظر گرفته می شود، به نحوی که حجم کلی سازه ثابت بماند. با ادغام روابط مربوط به قابلیت اعتماد در بهینه سازی، شکل بهینه ی ستون تحت بار کمانش بر اساس قابلیت اعتماد بدست می آید. در ادامه طرح بهینه بدست آمده از بهینه سازی قطعی و بهینه سازی بر اساس قابلیت اعتماد با هم مقایسه می شوند. مثال های عددی نشان میدهد که مقدار ظرفیت بار کمانش ستون ها در مقایسه با حالت اولیه افزایش می یابد. همچنین به دلیل در نظرگرفتن قابلیت اعتماد، طراحی نسبت به حالت قطعی قابل اعتمادتر می شود.
    کلید واژگان: بهینه سازی, کمانش, قابلیت اعتماد, بهینه سازی تکاملی سازه ها, پاسخ سطح استاندارد
    A. Nasrollahi, M. H. Abolbashari *
    In this paper, the reliability based design optimization of columns under buckling load is investigated using evolutionary structural optimization. To determine the reliability index, the Hasofer-Lind method is employed and results are compared with the Monte Carlo method. The standard response surface method with central composite design is used to estimate the limit state function. An optimization algorithm for optimal design of columns against buckling with different cross-sections and boundary conditions is presented while keeping the column weight constant.The Taguchi method is used to provide the most suitable levels of the design variables. Then by introducing reliability constraints into the algorithm, the optimized shape of the column under buckling load based on reliability is obtained. Optimized design obtained from Deterministic Optimization (DO) and Reliability Based Design Optimization (RBDO) are compared. Numerical examples show that maximum buckling load capacity is increased compared to the initial uniform design and also RBDO model is more reliable than DO.
    Keywords: Optimization, Buckling, Reliability Evolutionary Structure Optimization Standard Response Surface Method
نکته:
  • از آنجا که گزینه «جستجوی دقیق» غیرفعال است همه کلمات به تنهایی جستجو و سپس با الگوهای استاندارد، رتبه‌ای بر حسب کلمات مورد نظر شما به هر نتیجه اختصاص داده شده‌است‌.
  • نتایج بر اساس میزان ارتباط مرتب شده‌اند و انتظار می‌رود نتایج اولیه به موضوع مورد نظر شما بیشتر نزدیک باشند. تغییر ترتیب نمایش به تاریخ در جستجوی چندکلمه چندان کاربردی نیست!
  • جستجوی عادی ابزار ساده‌ای است تا با درج هر کلمه یا عبارت، مرتبط ترین مطلب به شما نمایش داده‌شود. اگر هر شرطی برای جستجوی خود در نظر دارید لازم است از جستجوی پیشرفته استفاده کنید. برای نمونه اگر به دنبال نوشته‌های نویسنده خاصی هستید، یا می‌خواهید کلمات فقط در عنوان مطلب جستجو شود یا دوره زمانی خاصی مدنظر شماست حتما از جستجوی پیشرفته استفاده کنید تا نتایج مطلوب را ببینید.
در صورت تمایل نتایج را فیلتر کنید:
* با توجه به بالا بودن تعداد نتایج یافت‌شده، آمار تفکیکی نمایش داده نمی‌شود. بهتراست برای بهینه‌کردن نتایج، شرایط جستجو را تغییر دهید یا از فیلترهای زیر استفاده کنید.
* ممکن است برخی از فیلترهای زیر دربردارنده هیچ نتیجه‌ای نباشند.
نوع نشریه
اعتبار نشریه
زبان مطلب
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال