بهينه‌سازي طرح سازه‌هاي پيوسته دو بعدي با استفاده از روش الگوريتم تبريد تدريجي كارآمد

Design optimization of 2D continuum structures using an efficient simulated annealing algorithm

اين مقاله كاربرد يك الگوريتم بهينه‌سازي پايه‌‌ريزي شده بر اساس تبريد تدريجي را در بهينه‌سازي وزن و استحكام سازه‌هاي پيوسته دو بعدي ارائه مي‌كند. الگوريتم CMLPSA كه الگوريتم تبريد چند نقطه‌اي- چند سطحي اصلاح شده نام دارد، يك روش پيشرفته جستجو براي حالت‌هايي است كه هر طرح كانديدا از ميان جمعيتي از نقاط كه به صورت تصادفي توليد شده‌اند، انتخاب مي‌شود. اصطلاح چند نقطه‌اي براي همه طرح‌هاي عملي و غيرعملي ارائه مي‌شود. افزون بر اين، CMLPSA داراي يك استراتژي چند سطحي براي حالت‌هاي آزمايشي توليد شده به وسيله ادغام همه متغيرهاي طرح مي‌باشد. در اين مقاله تأثير پارامتر حذف المان و سرعت حذف المان به روش الگوريتم CMLPSA در بهينه‌سازي سازه‌هاي دو بعدي پيوسته بررسي شده و با نتايج تحقيقات قبلي مقايسه مي‌شود. نتايج نشان ميدهد كه به ازاي مقادير مختلف پارامتر اوليه حذف المان و مقادير مختلف پارامتر سرعت حذف المان، تغيير چنداني در ميزان حجم نهايي و يا تنش فن ‌مايزز نهايي سازه ارائه شده توسط CMLPSA مشاهده نمي‌شود و فقط شكل نهايي سازه براي مقادير مختلف پارامتر سرعت حذف المان متفاوت است. اما ميزان حجم نهايي و تنش فن مايزز نهايي سازه در مقايسه با تحقيقات قبلي در شرايط يكسان بهبود يافته‌اند.

This paper presents an optimization algorithm based on Simulated Annealing in design optimization of 2D continuum structures. The algorithm – denoted as CMLPSA (Corrected Multi-Level & Multi-Point Simulated Annealing) – implements an advanced search mechanism where each candidate design is selected from a population of trial points randomly generated. The multi-point strategy is adopted for both feasible and infeasible intermediate designs. CMLPSA includes a multi-level annealing strategy where trial points are generated by perturbing all design variables simultaneously (global level) or one by one (local level). In this paper, the effects of rejection ratio and evolutionary rate are investigated in design optimization of 2D continuum structures. The results of this study are also compared with other researches reported in the literature. It is concluded that for different values of initial discarding and rate of discarding parameters the final volume or von Mises stress of the optimum structure do not change considrably, but the final shape for different rate of discarding is changed. However, final volume and von Mises stress of the optimum structure are improved in comparison with other methods.