تخمين بار كمانشي ستون هوشمند با استفاده از برنامه ريزي ژنتيكي

Investigation of Buckling Load of Smart Compressive Members Using Genetic Programming

در اين مقاله، بار و مود كمانشي اصلي يك ستون هوشمند ارايه شده است. مدل تيورييك عضو فشاري كامپوزيت پيزوالكتريك سه لايه است كه به صورت يك مكانيزم به كاراندازنده ي محوري عمل مي كند. اين به كاراندازنده شامل يك هسته ي الاستيك بوده كه بين دو لايه ي فعال پيزوالكتريك ساندويچ شده است. لايه هاي پيزوالكتريك به صورت جانبي پلاريزه شده اند به نحوي كه بردار پلاريزاسيون با ميدان الكتريكي اعمالي به لايه هاي فعال موازي است. مدل المان محدود ستون كامپوزيت هوشمند توسط نرم افزار المان محدود ANSYSصورت گرفته است. سپس، نتايج آناليزهاي عددي كمانش ستون كامپوزيت هوشمند براي آموزش سيستم برنامه ريزي ژنتيتيك (Genetic Programming) بكار رفته است. در نهايت، با توجه به قابليت برنامه ريزي ژنتيك در معرفي يك رابطه حاكم بر داده هاي آموزش، يك رابطه ي رياضي براي محاسبه ي بار كمانشي ستون كامپوزيت هوشمند ارايه شده است.

In this paper, load and buckling mode of a smart column are presented. The theoretical model is a three-layer piezoelectric composite beam that behaves as an axial actuating mechanism. This actuator consists of an elastic core sandwiched between two piezoelectric active outer layers. The piezoelectric layers are polarized transversely, i.e., the polarization vector is parallel to the applied electric field intensity vector. The finite element models of smart composite are derived by ANSYS. Then, numerical buckling analysis results of composite column are used to train of Genetic programming (GP) intelligent system. Finally, a mathematic formulation is presented for calculation of load and buckling mode of smart column using GP.