بررسي كارايي الگوريتم جستجوي گرانشي در بهينه‌سازي سازه‌هاي ساندويچي تحت بارگذاري طولي با در نظر گرفتن قيدهاي تسليم و كمانش

Investigation the efficiency of gravitational search algorithm in optimization of sandwich structures under longitudinal loading with yielding and buckling constraints

سازه‌هاي ساندويچي سازه‌هايي هستند كه با وجود وزن كم داراي استحكام قابل‌توجهي مي‌باشند. پانل‌هاي ساندويچي با هسته‌هاي باز و منشوري گروهي از اين سازه‌ها بوده كه داراي ويژگي‌هايي منحصر به ‌فرد هستند. نام‌گذاري اين پانلها براساس تعداد موج‌هاي هسته صورت مي‌گيرد. در اين مقاله از روش الگوريتم جستجوي گرانشي در بهينه‌سازي وزن اين پانل‌ها با در نظر گرفتن قيدهاي تسليم و كمانش استفاده شده است. اين الگوريتم از جمله الگوريتم‌هاي ابتكاري است كه الهام گرفته از نيروي جاذبه و قوانين حركتي نيوتن مي‌باشد. براي كمينه كردن وزن پانل، ضخامت هسته و رويه و ارتفاع پانل به عنوان متغيرهاي طراحي در نظر گرفته ‌شده‌اند. نتايج نشان مي‌دهد با افزايش بار در يك پانل معين، متغيرهاي طراحي و وزن بهينه پانل افزايش مي‌يابند. همچنين در يك بارگذاري مشخص، با افزايش تعداد موج‌هاي هسته، ضخامت هسته و رويه كاهش و وزن بهينه و ارتفاع پانل افزايش مي‌يابند. همچنين پانل‌هاي با تعداد يك و دو موج در هسته داراي وزن بهينه كمتر و كارايي سازه‌اي بهتر نسبت به ساير پانل‌ها مي‌باشند. مقايسه نتايج بيانگر كارايي روش الگوريتم جستجوي گرانشي در بهينه‌سازي وزن اين پانل‌ها و رسيدن به جواب‌هاي بهينه كمتر و سرعت همگرايي مناسب مي‌باشد.

Sandwich structures have low weight and high stiffness. Sandwich panels with open and prismatic cores are a kind of these structures that have special properties. These panels are named based on the number of corrugations of the core. In this paper weight optimization of these panels is carried out by Gravitational Search Algorithm based on yielding and buckling constraints. This algorithm is a heuristic algorithm that is based upon the Newtonian gravity force and the laws of motion. For optimization of the weight, core and surface thickness and panel height are assumed as design variables. The results show that for a specific panel, the design variables and the weight of panel are increased by increasing the load. Also the core and surface thickness are decreased and the weight and panel height are increased by increasing core corrugate number at a specific loading. Also, the panels with one and two corrugates in the core, have the minimum weight and highest structural efficiency. By comparing the results with some previous studies, it is shown that the Gravitational Search Algorithm is a useful tool in achieving lower weight in these panels and has a good convergence rate.