بررسي ميزان كارايي توابع هدف مختلف در تركيب با الگوريتم ازدحام ذرات براي ارزيابي شدت خرابي در تيرها

يكي از اهداف اساسي پايش سلامت سازه ها در علوم مهندسي، ارزيابي ميزان شدت آسيب ديدگي در نقاط مختلف سازه مي باشد. يكي از روشهاي حل اينگونه مسائل، استفاده از الگوريتم هاي بهينه سازي مي باشد. ابتدا مسأله شدت خرابي سازه به شكل يك مسأله بهينه سازي استاندارد تبديل مي شود و سپس با تعريف يك تابع هدف مناسب و كارآمد، شدت خرابي در سازه ارزيابي خواهد شد. هدف اين مقاله ارزيابي شدت آسيب هاي منفرد و چندگانه در تيرها با استفاده از الگوريتم بهينه سازي ازدحام ذرات با كمك توابع هدف مناسب مي باشد. در روند حل مسأله، توابع هدف مختلف مورد ارزيابي قرار خواهند گرفت. بدين منظور از سه شاخص خرابي مبتني بر داده هاي مودال سازه كه در ادبيات براي مكان يابي خرابي در سازه ها معرفي و داراي عملكرد مناسبي بوده¬اند، استفاده مي¬گردد. در مرحله اول، توابع هدف ساده مبتني بر اين شاخص¬ها در مساله بهينه سازي اعمال مي گردد و سپس براي ارزيابي شدت خرابي با دقت محاسبات بالاتر و با سرعت بهينه سازي بيشتر، توابع هدف جديدي پيشنهاد مي شوند. اين توابع با اعمال ضريبي در توابع هدف قبلي تعريف مي شوند. براي نشان دادن كارآمدي توابع هدف پيشنهادي، از يك مدل عددي تير فلزي دو سر ساده با و بدون درنظرگرفتن نويز در مشخصات مودال مستخرج از سازه استفاده مي شود. نتايج نشان دهنده آن است كه توابع هدف پيشنهاد شده در مقايسه با توابع هدف ساده با قابليت بهتري شدت آسيب هاي منفرد و چندگانه و همچنين آسيب هاي نزديك به تكيه گاه در تيرها را با الگوريتم بهينه سازي ازدحام ذرات مورد ارزيابي قرار مي دهند. همچنين، توابع پيشنهادي به خوبي و با دقت بالاتري قادر به تخمين شدت آسيب هاي سازه اي در حضور نويز مي باشند. نتايج اين تحقيق بر اهميت انتخاب توابع هدف مناسب در سرعت حل مسائل مهندسي تأكيد مي كند.