روش دوبخشي و بهينه ‌سازي مقدار ميانگين شتاب ‌دهنده پويا در مقايسه با رويكردهاي مختلف بهينه‌ سازي توپولوژي

از آنجايي كه بهينه سازي توپولوژي قطعي يا به اختصار بهينه سازي توپولوژي (TO) عدم قطعيت در سازه شامل مواد، بارگذاري و ابعاد هندسي را در نظر نمي گيرد، ممكن است به يك طراحي بهينه با كمترين حالت اعتماد و ايمني منجر شود. براي رفع اين مشكل از بهينه‌سازي توپولوژي مبتني بر قابليت اطمينان (RBTO) استفاده مي‌شود كه در حقيقت تركيب روش‌هاي بهينه سازي توپولوژي با روش‌هاي طراحي مبتني بر قابليت اطمينان (RBDO) بر اساس يك چارچوب و فرايند رياضي است. در اين مقاله با به كارگيري چهار روش بهينه سازي توپولوژي شامل: آستانه سطح ايزو پويا (MIST) ، روش SIMP، روش تكاملي بهينه‌سازي سازه‌اي- اجزاي محدود توسعه‌يافته (XFEM-ESO) و تنظيم سطح (LS) و با درنظرگرفتن يك قيد يا تابع هدف به روش دوبخشي يك كسر حجمي (Vf) بهينه براي بهينه سازي توپولوژي به دست مي‌آيد. سپس به كمك كسر حجمي متوسط (Vf)، بهينه‌سازي توپولوژي انجام‌گرفته و نتايج بهينه آن توسط روش پيشرفته تحليل قابليت اطمينان مقدار متوسط شتاب‌ دهنده پويا (ADMV) و با درنظرگرفتن عدم‌قطعيت‌ها و انحراف معيار جهت استخراج محتمل‌ترين نقاط احتمال (MPP) مورد استفاده قرار مي‌گيرد. با ‌داشتن محتمل‌ترين نقطه احتمال و قيد، الگوريتم دوبخشي مجدد مورد استفاده قرار گرفته و كسر حجمي بهينه براي مدل بهينه‌سازي توپولوژي مبتني بر قابليت اطمينان و درنتيجه شكل بهينه روش بهينه‌سازي توپولوژي مبتني بر قابليت اطمينان به دست مي‌آيد. مثال‌هاي متعددي براي اعتبارسنجي و تأييد قابليت بهينه‌سازي روش بهينه‌سازي توپولوژي مبتني بر قابليت اطمينان با يك سازه مدل و روش‌هاي ذكر شده بهينه سازي توپولوژي ارائه مي‌شوند و نتايج با هم مقايسه مي‌شوند. نتايج نشان مي‌دهند كه تركيب روش‌هاي طراحي مبتني بر قابليت اطمينان و بهينه سازي توپولوژي مي‌تواند به سازه هاي مستحكم، پايدار، ايمن و مطمئن كاملاً متفاوت از نتايج بهينه سازي توپولوژي منجر شود.