بهینه سازی خرپاها با استفاده از روش گروه ذره ها

خرپاهای دو و سه بعدی، برای ساخت سازه هایی نظیر سقف ها، پل ها، دکل های انتقال برق و جرثقیل ها مورد استفاده قرار می گیرند. برای رسیدن به یک طرح اقتصادی، استفاده از روش های بهینه سازی برای کاهش هزینه ها ضروری است. روش های سنتی بهینه سازی به علت نیاز به محاسبه مشتق تابع هدف و نیز محدود بودن به فضای جستجوی پیوسته، در کاربردهای عملی با مشکلاتی روبرو هستند. با توجه به تعداد زیاد عضوهای این نوع از سازه ها، نیاز به روشی نظام مند وجود دارد تا با در نظر گرفتن همه قیدهای طراحی، وزن این سازه ها کاهش یابد. روش بهینه سازی گروه ذره ها (pso) برای حل مسئله های بهینه سازی مفید است. در این پژوهش، برنامه های تحلیل و طراحی بهینه به روش گروه ذره ها در محیط نرم افزار matlab نوشته شده است. برای نشان دادن کارآیی این روش، چند نوع خرپای دو بعدی و سه بعدی بهینه گردیده و با مراجع موجود که از روش های دیگر بهینه سازی استفاده کرده اند، مقایسه شده است. نتایج مقایسه فوق نشان می دهد که این روش از دقت و کارآیی مناسبی برخوردار است. در ادامه، 3 نوع سازه فضاکار چلیکی با اندازه های متفاوت در قالب 600 طرح، با استفاده از روش گروه ذره ها بهینه گردیده است. نتایج حاصل از سازه های فضاکار چلیکی بهینه شده به صورت نمودارهای کاربردی نشان داده شده است، به طوری که می توان با توجه به ابعاد زمین، مناسب ترین سازه فضاکار از نوع چلیکی را با یک توپولوژی خاص به همراه دهانه، طول، ارتفاع، ضخامت و فاصله ستون ها پیشنهاد نمود.