بهينه‌سازي سازه‌هاي هايپربوليك با استفاده از روش جستجوي ذرات باردار (CSS)

Optimization of Hyperbolic Structures Using the Charged System Search (CSS) Algorithm

سازه‌هاي هايپربوليك نوعي از سازه‌هاي فضاكار شبكه‌اي مي‌باشند. شكل اين سازه‌ها مانند يك شكل مربعي مي‌باشد كه گوشه‌هاي آن خم شده است. وقتي وسط اضلاع مربع را در جهات x و y بهم وصل مي‌كنيم، اين اضلاع وسطي (كه مانند علامت جمع + مي‌باشد) با خم شدن گوشه‌ها ثابت در جاي خود باقي مي‌مانند و z آنها تغيير نمي‌كند. ولي بقيه نقاط، مختصات z آنها تغيير مي‌كند و سازه‌ي هايپربوليك را تشكيل مي‌دهد. از اين نوع سازه‌ها براي پوشش دهانه‌هاي طولاني استفاده مي‌شود. در اين مقاله، سازه‌ي مورد نظر به طور همزمان از لحاظ شكل و اندازه بهينه‌سازي مي‌شود. براي بهينه‌سازي سازه‌ي هايپربوليك از الگوريتم جستجوي ذرات باردار استفاده شده است. و نتايج حاصل از آن با نتايج حاصل از الگوريتم ژنتيك مقايسه شده است.

Hyperbolic structures are grid-based space structures. The shape of the structures is similar to a square with fillet edges. If the mid-point of the square sides is connected in orthogonal x and y directions, the “+” shaped configuration remains at its position if the edges become even more curved and their elevation (z coordinates) do not change. Nonetheless, the elevation of the remaining points changes and form the hyperbolic structure. The application of hyperbolic structures is in covering long-span. In this study, a particular hyperbolic structure is optimized both in terms of shape and size. The Charged System Search (CSS) algorithm is used to carry out the optimization. Subsequently, optimization results are compared with corresponding results from the genetic algorithm method.