پایان نامه طراحی بهینه قاب‌های فولادی به کمک الگوریتم رقابت استعماری

پایان نامه طراحی بهینه قاب‌های فولادی به کمک الگوریتم رقابت استعماری
پایان نامه کارشناسی ارشد – عمران – سازه
–
چکیده :
امروزه طراحی بهینه سازه ها با استفاده از روش های فرا ابتکاری که بر گرفته از رویدادهای موجود در طبیعت هستند در اکثر دانشگاه¬ها و مراکز تحقیقاتی مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق سعی شده است که پس از معرفی مسئله¬ طراحی بهینه در سازه ها و نقش روش های فرا ابتکاری در این زمینه، به تاریخچه مختصری از دستیافت های محققان مختلف در این حیطه اشاره شود. سپس الگوریتم رقابت استعماری (ICA) به دقت مورد مطالعه قرار گرفته و کاربرد آن در طراحی بهینه سازه های قاب بررسی شده است. در مرحله بعد با کنکاش در نقاط ضعف و قوت این الگوریتم، در تلاشی برای رفع نقاط ضعف این الگوریتم و استفاده بیشتر از نقاط قوت آن، الگوریتم جدیدی پیشنهاد شده است که در مقایسه با الگوریتم رقابت استعماری عملکرد بسیار بهتری دارد.
در الگوریتم رقابت استعماری به هنگام انتخاب بدترین عضو در بین مستعمرات ضعیف‌ترین استعمارگر ملاک انتخاب مقدار تابع هدف می‌باشد. در الگوریتم پیشنهادی ارائه شده، الگوریتم رقابت استعماری اصلاح شده (EICA)، این روش اصلاح شده و علاوه بر معیار تابع وزن به فاصله هر کشور تا امپریالیست نیز اهمیت داده شده است. . این نوع بروز رسانی باعث شده است که EICA در مقایسه با ICA قدرت بیشتری در فرار از بهینه‌های نسبی داشته باشد و بین 3 تا 10 درصد وزن سازه ها بهینه تر شوند. فصول ابتدایی این تحقیق به معرفی الگوریتم رقابت استعماری می¬پردازد و سپس در سه فصل انتهایی روش پیشنهادی معرفی شده و برتری آنها از طریق حل چند مثال نشان داده شده است.

کلمات کلیدی: بهینه یابی، قاب، الگوریتم رقابت استعماری، الگوریتم رقابت استعماری اصلاح شده

فهرست مطالب
1 مقدمه 2
1-1 مقدمه 2
1-2 ضرورت انجام تحقیق 3
1-3 اهداف تحقیق 4
1-4 نوآوری 4
1-5 ساختار پایان نامه 4
2 مروری بر تحقیقات گذشته 7
3 کلیات و تئوری 13
3-1 مقدمه 13
3-2 الگوریتم‌های بهینه‌یابی 14
3-3 طراحی بهینه سازه‌های اسکلتی 15
3-3-1 روش اعمال محدودیت‌ها 16
3-3-2 طراحی بهینه قاب فولادی 17
3-4 پیش‌زمینه‌های تحقیقاتی 21
3-4-1 بهینه‌یابی سازه‌ها 21
3-4-2 نحوه عملکرد الگوریتم ICA 28
3-4-3 چند مثال از بهینهیابی با استفاده از الگوریتم ICA 35
3-5 ابزار‌های تحلیل 38
3-5-1 آشنایی با نرم افزار MATLAB 38
3-5-2 مختصری در مورد کاربرد نرم افزار MATLAB در این پروژه 40
3-5-3 معرفی روش اجزا محدود 41
3-5-4 آشنایی با روش اجزا محدود 42
4 الگوریتم‌های پیشنهادی 46
4-1 الگوریتم پیشنهادی EICA – الگوریتم اصلاح شده‌ی رقابت استعماری 46
4-1-1 مقدمه: 46
4-1-2 الگوریتم پیشنهادی EICA 46
4-1-3 فلوچارت الگوریتم پیشنهادی EICA : 48
4-1-4 مراحل الگوریتم پیشنهادی EICA : 50
4-1-5 مزایای الگوریتم پیشنهادی EICA 51
5 نتایج و بحث 58
5-1 نمونه‌ی طراحی قاب 3 طبقه و دو دهانه 58
5-2 نمونه‌ی طراحی قاب ده طبقه و یک دهانه 61
5-3 نمونه طراحی قاب فولادی 15 طبقه و سه دهانه 65
5-4 نمونه‌ی طراحی قاب 24 طبقه و سه دهانه 69
5-5 بررسی پارامترهای الگوریتم 76
5-5-1 بهینه‌یابی متغیر  76
5-5-2 بهینه‌یابی ضریب سازگاری،CF 77
5-5-3 بهینهیابی پارامتر rev 80
6 نتیجه گیری و پیشنهادات 83
7 منابع و مراجع 86

توجه :

عناوین پروژه های موجود در سایت فقط به عنوان معرفی در سایت قرار گرفته اند و هیچ گونه فروش و یا لینک دانلودی ندارند