مقاله تابع برازندگی و تجزیه وتحلیل

بردار هدف با بردار تلاش مقایسه میگردد و هرکدام که کمترین مقدار تابع هدف را برآورده کند به‌عنوان نسل بعدی پذیرفته می‌شود.
(‏323)
Widget not in any sidebars

که w تابع هدف ( تابع برازندگی، تابع تناسب ) است .
همگرایی
در این گام در صورت همگرایی، بهینه سازی متوقف می شود و در غیر اینصورت به گام جهش باز میگردد. دو معیار برای همگرایی در این الگوریتم تعداد تکرار و همگرایی به عدد 1- است. تعداد تکرار عددی است که در ابتدا تعریف می شود و دفعات تکرار برنامه بهینه سازی را بیان میکند. شرط دیگر همگرایی رسیدن تابع هدف به عدد 1- است. که مقدار آن مابین صفر و منفی یک می باشد. یعنی زمانی که مقدار تابع هدف برابر با 1- باشد برنامه متوقف می گردد. البته همگرا شدن به خود عدد 1- از احتمال پایینی برخوردار است لذا در این تحقیق تکرار به عنوان عدد همگرایی در نظر گرفته شده است.
مراحل اجرای روش شناسایی خرابی پیشنهادی
مراحل شناسایی خرابی در سازه‌ها با استفاده از پاسخ‌های محدوده زمان و روش بهینه‌سازی تکامل تفاضلی به‌صورت زیر انجام می‌شود:
گام اول : اعمال یک، بار ضربهای به سازه مطابق شکل (‏3-7 ). البته در کدهای برنامه نویسی برنامه قادر به دریافت هر نوع بار دلخواهی است.
شکل ‏37 بار وارد شده به سازه
گام دوم : تحلیل سازه آسیب‌دیده با استفاده از روش نیومارک و استخراج شتاب سازه در دو نقطه دلخواه مطابق شکل (3-8) برای یک تیر طره ای مطابق معادله (3-5) شتاب در نقاط (1) و (2) بدست میآید.
شکل ‏38 نیروی اعمالی و شتاب‌های به‌دست‌آمده
گام سوم : تشکیل تابع هدف متشکل از پاسخ شتاب سازه در حالت خراب و شتاب مدل تحلیلی مطابق معادله (3-20)
گام چهارم : حداقل نمودن تابع هدف تشکیل شده در گام قبل با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی تکامل تفاضلی و تعیین محل و میزان خرابی
فصل چهارم : مثال های عددی و تجزیه وتحلیل نتایج
مقدمه
در این فصل کارایی روش پیشنهادی برای شناسایی خرابی سازهای موردمطالعه قرار میگیرد. تعدادی سازه استانداردکه از مقالات بین المللی گرفته شده است تجزیه وتحلیل و نتایج آن با جداول ونمودارهای مربوطه نشان داده می‌شود. در واقع در این بخش سرعت ودقت الگوریتم که برای نخستین بار برای شناسایی خرابی سازهای مورداستفاده قرارگرفته، مورد بحث قرارمی گیرد. سازه‌های مورد بررسی در این فصل شامل تیرطره 15 المانی، تیرطره 20 المانی، تیرساده 24 المانی و قاب 15 المانی است. درهرکدام از این سازه ها موارد مختلف خرابی تعریف شده و نتایج عددی آن درجداول مجزا آورده شده است. همچنین با در نظر گرفتن اغتشاش (3%) نویز بر سازهها، کارایی بالای الگوریتم پیشنهادی نشان داده شده است و در انتها تحلیل پارامتریک پارامترهای تحلیلی و الگوریتم بهینه‌سازی بررسی میگردد. الگوریتم پیشنهادی مانند سایر الگوریتم های بهینه‌سازی دارای یک سری پارامتر مختلف است. در انتهای هر بخش، یکی از پارامترهای الگوریتم مورد بررسی قرارمیگیرد تا اثر پارامتر ذکرشده در نحوه بهینه‌سازی نشان داده شود. البته لازم به ذکر است که اعداد در نظر گرفته شده برای هر پارامترپس ازآزمون و خطاهای بسیار به‌دست‌آمده تا این الگوریتم بهترین عملکرد را برای رسیدن به جواب داشته باشد. شناسایی خرابی در سازه مختلف با استفاده از الگوریتم و تابع هدف در این بخش آورده شده است.
بررسی نتایج عددی بدون درنظرگرفتن اثر نویز
تیر طره 15 المانی
مدل اجزاء محدود یک تیر طره 15 المانی [42] جهت بررسی صحت عملکرد روش پیشنهادی در(شکل ‏41) مشاهده میشود. مدول الاستیسیته سازه و جرم واحد حجم آن برابر با است. طول تیر () برابر با 2.74 m، ضخامت مقطع تیر () برابر با0.00635 و عرض مقطع تیر () برابر با0.076 است. آسیب‌دیدگی درالمانهای سازه با کاهش مدول الاستیسیته آن‌ها مدلسازی می‌شود. جهت بررسی صحت عملکرد روش‌ پیشنهادی، سه حالت آسیب‌دیدگی متفاوت مندرج در جدول (‏4-2) به سازه اعمال و نتایج مربوط به هر حالت ارائه می‌گردد. با فرض ضریب میرایی5 درصد و بهینه سازی تا زمانی ادامه مییابد که تعداد کل تکرار ها به برسد یا مقدار تابع هدف بعد از 100 تکرار متوالی تغییر محسوسی نیابد. پارامترهایی مورد نیاز برای بهینه سازی مطابق جدول(4-1) است.
جدول ‏41 پارامترهای مورد نیازبرای بهینه‌سازی
مقدار
علامت
نام پارامتر
20
NP
تعداد ذره
60/0

Share this post

Post navigation

You might be interested in...