حل مسايل معكوس الاستوديناميك دوبعدي با استفاده از روش تركيبي المان محدود-تفاضل محدود و الگوريتم بهينه‌سازي ازدحام ذرات

هدف مقاله حاضر توسعه روش تركيبي اجزاي محدود تفاضل محدود به منظور حل مسائل معكوس به صورت كمي ميباشد كه در آن، محيط مسئله در نواحي دور از ناهمگني با استفاده از روش تفاضل محدود مدل مي‌گردد و فضاي مسئله در حوالي ناهمگني با استفاده از روش المان محدود مدلسازي مي‌شود و به اين ترتيب به طور همزمان از قابليت‌هاي انعطاف‌پذيري روش المان محدود و سرعت بالاي آناليز روش تفاضل محدود بهره گرفته مي‌شود. در اين مقاله، از روش فوق به همراه الگوريتم بهينه سازي ازدحام ذرات براي اولين بار در حل مسائل معكوس الاستواستاتيك و الاستوديناميك استفاده شده است. الگوريتم بهينه‌سازي در نرم‌افزار MATLAB كد نويسي شده است و با نرم افزار OpenSees ارتباط داده شدهاند، به گونه‌اي در هر گام زماني، مسئله ابتدا در نرم افزار OpenSees به صورت اجزاي محدود حل مي‌گردد و سپس نتايج براي گام زماني بعدي بر اساس الگوريتم روش المان محدودتفاضل محدود در برنامه تهيه شده در نرم افزار MATLAB تعيين مي‌گردد و سپس در قسمت الگوريتم بهينهسازي ازدحام ذرات كد تهيه شده، مقادير متغير تا حداقل شدن تابع هزينه به پيش مي رود. به منظور ارزيابي كارايي روش مورد استفاده، چندين مثال با هدف شناسايي موقعيت و ابعاد ناهمگني موجود در محيط و همچنين مشخصات مكانيكي مصالح با استفاده از بارگذاري استاتيكي و ديناميكي مورد بررسي قرار گرفت كه نتايج بدست آمده حاكي از حل مسائل با دقت قابل قبول مي‌باشد، به گونه‌اي كه در تعيين موقعيت و هندسه كمتر از 10 درصد و در تعيين مشخصات مكانيكي بدون خطا مشاهده گرديد.