كاربرد الگوريتم فراكاوشي نيوتن در بهينه‌سازي قاب‌هاي شيبدار غيرمنشوري فولادي

هدف از انجام اين تحقیق، ارائۀ الگوريتم بهینهسازی مطلوب و سهل الوصول برای کاربران است تا بتوانند به تحلیل، طراحی و بهینهيابی قابهای شیبدار غیر منشوری فوالدی، که از جمله پرکاربردترين سازههای مورد استفاده در ساخت سالنهای صنعتی و سولهها است، بپردازند. اين الگوريتم، بر اساس فرضیات رايج در ساخت اين گونه از سازهها که همانا مسطح بودن، يك طبقه بودن و غیر منشوری بودن قاب میباشد، بنا شده است. بر اين اساس هر عضو قاب، دارای چهار متغیر طراحی از قبیل؛ ارتفاع جان عضو، ضخامت جان، ضخامت بال و عرض بال میباشد، که در طول فرآيند الگوريتم نیوتن بهینهيابی خواهند گشت، تا در نهايت مدل قاب شیبداری که کمترين وزن را تولید مینمايد، به کاربر معرفی گردد. در اين پروژه، تحلیل قابهای غیرمنشوی به روش اجزای محدود صورت گرفته، تعداد المانها در تقسیم هر عضو از قاب غیرمنشوری، به عهدۀ الگوريتم بوده و تا زمان رسیدن الگوريتم به جواب بهینه، تعداد المانها افزايش میيابد. بهینهترين حالت برای تعداد المانها، زمانی است که با افزايش تعداد المانها، هزينۀ قاب از پنج درصد حالت قبل، کمتر نشود. مبنای در نظر گرفتن پنج درصد اين میباشد که اگر افزايش تعداد المانها از اين مقدار بیشتر باشد، با اينکه از نظر تئوری اقتصادیتر است، امّا از نظر اجرايی بهینه نیست. در اين مقاله جهت بهینه کردن وزن قاب، الگوريتم کامپیوتری تحت نرمافزار MATLAB نوشته شده است.