تحليل قابليت اعتماد مرتبه اول سازه‌ها به كمك روش بهينه‌سازي بهبود يافته جستجوي هارموني

FIRST OREDR RELIABILITY METHOD OF STRACTURS USINGA IMPRVED HARMONY SEARCH OPTIMIZATION

روش اولين مرتبه قابليت اعتماد استفاده وسيعي در تخمين احتمال خرابي سازه‌ها دارد. برآورد مناسب شاخص قابليت اعتماد در تخمين احتمال خرابي به كمك رويه اولين مرتبه قابليت اعتماد حائز اهميت است. عمدت‍اً، الگوريتم هاي تكرار رياضي مانند هاسفر و ليند-ركويتز-فسلر (HL-RF) در تخمين شاخص قابليت اعتماد مسائل غيرخطي همگرايي ناپايداري نشان داده است. الگوريتم جستجوي هارموني بدون در نظر گرفتن تقعر يا تحدب مسائل قابليت اعتماد مي تواند تخمين مناسبي از شاخص قابليت اعتماد ارائه دهد. در اين مقاله يك الگوريتم جستجوي هارموني كلي ترين ذره با تعداد حافظه هارموني پايين پيشنهاد شده است. در روش پيشنهادي جستجوي هارموني، يك پهناي باند جهت تنظيم حافظه هارموني با استفاده از و توليد تصادفي عدد با تابع توزيع احتمال پيشنهاد شده كه بر اساس تعداد متغيرهاي تصادفي محاسبه مي‌گردد. صحت همگرايي و سرعت تحليل اين الگوريتم به كمك چندين تابع شرايط حدي بر گرفته شده از مراجع با روش‌هاي تكرار رياضي مانند HL-RF و انتقال پايدار مقايسه شده است. نتايج حاكي از آن است كه روش HL-RFدر بعضي از مثال‌ها همگرا نشده و روش بهبود يافته جستجوي هارموني به نتايجي مشابه با روش انتقال پايدار با تعداد تكرار كمتري همگرا شده است. روش هارموني پيشنهادي از سرعت همگرايي بالا و صحت نتايج بسيار مناسبي برخودار است.

The first order reliability method (FORM) is widely used to estimate the failure probability of structures. Appropriate evaluation of the reliability index is more important to estimate the failure probability in FORM. Generally, the iterative mathematical formula of FORM (i.e. Hasofer and Lind- Rackwitz and Fiessler (HL-RF)) was shown the instable solution of reliability index in highly nonlinear problems. The harmony search algorithm can be estimated the reliability index for concave and convex reliability problems due to capability and not need the gradient vector of random variables. In this paper, a global-best harmony search (GHS) algorithm with small harmony memory was proposed. In proposed GHS, a dynamical bandwidth, which is computed based on number of random variables, is proposed to adjust the harmony memory by a random generation with Normal distribution function. Accuracy and robustness of the proposed GHS have been compared with the HL-RF and stability transformation method (STM) through several limit state functions to that have been taken from. The results indicate that the HL-RF formula of FORM was not converged in several nonlinear examples. The proposed GHS was converged as similar as the STM results but it is more efficient )there is required less iterations to converge than STM). The GHS algorithm has top performance both of accuracy fast convergence rate.