بهینه سازی چندهدفه خرپاها و قاب های فولادی دو بعدی

یکی از روش هایی که در سال های اخیر پا به عرصه بهینه سازی گذاشته است، روش بهینه سازی الگوریتم رقابت استعماری می باشد. این الگوریتم که اولین بار توسط آتش پز گرگری در سال 2007 ارائه شده است، در حل بسیاری از مسائل بهینه سازی قابلیت خود را اثبات کرده و نتایج خوبی ارائه کرده است. در این تحقیق به منظور بررسی عملکرد الگوریتم فوق در بخش سازه ها، ابتدا چندین مثال سازه ای با روش فوق تجزیه و تحلیل شده است. در اکثر مسائل تک هدفه مهندسی معمولا تابع وزن به عنوان هدف مسئله در نظر گرفته می‏شود. در این تحقیق نیز مسائل سازه‏ای تک هدفه با در نظر گرفتن وزن سازه به عنوان تابع هدف بهینه شده‏اند. در ادامه این روش، به منظور حل مسائل بهینه سازی چندهدفه ارتقا یافته است. به منظور تجزیه و تحلیل عملکرد الگوریتم جدید بهینه سازی چندهدفه با روش های دیگر، ابتدا مثال‏های مرجع عددی از تحقیقات مختلف انتخاب شده است. برای این منظور سه معیار اصلی برای بررسی عملکرد یک الگوریتم بهینه سازی چندهدفه در نظر گرفته شده و نتایج حاصله برای مثال های مرجع، با استفاده از الگوریتم پیشنهادی و الگوریتم های مختلف مقایسه شده است. در هر سه معیار نتایج بسیار قابل‏قبولی با استفاده از الگوریتم پیشنهادی به دست آمده است. همگرایی مطلوب به مرز بهینه مورد نظر و توزیع یکنواخت جواب های به دست آمده، که از ویژگی‏های یک الگوریتم بهینه سازی چندهدفه کارا می‏باشد، نشان از مطلوب بودن الگوریتم فوق می دهد. برای نشان دادن قابلیت الگوریتم فوق در حل مسائل مهندسی، چندین مثال خرپا، قاب و تیرهای فولادی با این روش بهینه شده‏اند. در همه مسائل سازه‏ای چندهدفه فوق، تابع هدف اول با توجه به اهمیت هزینه‏های سازه‏‏ها، وزن سازه در نظر گرفته شده است. توابع هدف دیگر نیز جابجایی ماکزیمم سازه، تعداد گروه‏بندی و یا تنش اعضا لحاظ شده است. مقایسه نتایج به دست آمده با مراجع مختلف، نشان‏دهنده کارایی روش پیشنهادی در حوزه مسائل مهندسی می باشد.