بهينه سازي آستانه واژگونش تانكر خودروهاي حامل سوخت بر مبناي طراحي الگوريتم بهينه سازي سطح مقطع تانكر

Enhancing rollover threshold of fuel tanks based on designing optimization algorithm

در اين مقاله الگوريتمي جهت بهينه سازي سطح مقطع تانكر بر مبناي كمينه كردن همزمان دو تابع گشتاور واژگونش و ارتفاع مركز جرم سيال و با استفاده از تابع بي‌اسپيلاين پيشنهاد شده است كه آستانه واژگونش تانكر را بهبود مي بخشد. اين الگوريتم با دريافت مشخصات ظرفيتي تانكر به عنوان ورودي، تابع بي‌اسپيلاين درجه چهار با 10 نقطه كنترلي را پيشنهاد مي دهد كه پايداري بيشتري نسبت به تانكرهاي استوانه اي دارد. سپس اين تابع با استفاده از الگوريتم ژنتيك در پرشدگي هاي گوناگون بهينه مي شود. اين الگوريتم در ابتدا بر مبناي تابع بي‌اسپيلاين درجه 3 با 8 نقطه كنترلي بنا نهاده مي شود و سپس با بهينه سازي و ميانگين گيري، بازه انتخاب نقاط كنترلي اصلاح شده و تعداد درجه و نقاط كنترلي تابع بي‌اسپيلاين افزايش مي يابد. پارامترهاي موثر در بهينه سازي اين تابع با استفاده از الگوريتم ژنتيك مانند نرخ جهش و تعداد جمعيت ارزيابي شده و نرخ جهش 4 تا 6 درصد و جمعيت حداقل 40 نفر به عنوان مناسب ترين عملگر ها در نظر گرفته مي-شود. الگوريتم ارايه شده در اين مقاله، روشي سريع و دقيق براي بهينه سازي تانكرهاي متفاوت در عين حفظ سادگي كاربري در صنعت مي-باشد كه پايداري تانكر را به ميزان 10 درصد بهبود مي بخشد.

In this paper, an algorithm is presented based on using bspline function for optimizing tank cross section. This process minimizes fluid c.g. height and overturning moment and improve rollover threshold of tank vehicles. This algorithm receives tank capacity specifications as inputs and offers fourth order bspline function with 10 control points that has more roll stability, and then optimizes it for different filling conditions. This algorithm is based on the third order bspline function with 8 control points, initially. Therefore, with averaging and optimizing, range of control points is modified and the numbers of control points and degree of bspline function are increased. The results show that, the mutation rate is better to be between 4 and 6%, and the number of individuals in each generation should be at least 40. The algorithm presented in this paper, is a fast and accurate method for optimization of tank cross section in different filling conditions. The Algorithm based on GA maintains simplicity applicable for industries and specially has a rollover threshold of 10% higher than conventional tanks.