ConfOrganizer 

تعیین فرم بهینه خودمتعادل برای سازه های کشبستی نامنظم با استفاده از روش چگالی نیرو

•   Dr. Shima Bijari ,  University of Birjand ,   
•   Seyyed Reza Sarafrazi ,  استادیاردانشگاه بیرجند ,   
•   محمد علی یوسفی ,  دانشجوی دانشگاه بیرجند ,   

Major Topic: Special Structures (Industrial Structures, Tanks, Pipes, …)|سازه های خاص (سازه های صنعتی، مخازن، لوله ها، ...)

Abstract

امروزه سازه¬های کشبستی به عنوان سازه¬های هوشمند که شکل هندسی آن ها قابل کنترل است، مورد توجه گسترده قرار گرفته¬اند. در این پژوهش یک روش عددی کارآمد برای به دست آوردن فرم متعادل خود تنش سازه¬های کشبستی نامنظم ارائه شده است. برای یافتن فرم خود متعادل سازه های کشبستی از روش چگالی نیرو و الگوریتم بهینه سازی ژنتیک استفاده شده است. ارزیابی وضعیت تعادل سازه به عنوان تابع هدف و محدودیت تعداد 4 عضو در هر گره و محدودیت وجود فقط یک میله فشاری در هر گره به عنوان قیدها تعریف می شوند. متغیرهای مسئله بهینه سازی شامل ماتریس ارتباط گره های سازه و بردار چگالی نیرویی اعضا می باشد. فرایند بهینه سازی برای چهار سازه کشبستی نامنظم شش گرهی، هشت گرهی، ده گرهی و دوازده گرهی انجام شده است و مختصات گره های سازه و فرم خودمتعادل بهینه سازه کشبستی به دست آمده است.

Keywords

الگوریتم ژنتیک; بهینه سازی; روش چگالی نیرو; سازه های کشبستی; فرم یابی

• از یک روش عددی برای به دست آوردن فرم خود متعادل سازه های کشبستی نامنظم استفاده شده است.
• فرم بهینه خود متعادل برای چهار سازه‌ی کشبستی شش گرهی، هشت گرهی، ده گرهی و دوازده گرهی به دست آمده است.
• از روش چگالی نیرو و الگوریتم بهینه سازی ژنتیک برای فرم‌یابی سازه های کشبستی نامنظم استفاده شده است.

1. Zhang, P., Zhou, J., & Chen, J. (2021),“Form-finding of complex tensegrity structures using constrained optimization method,” Composite Structures, 268, pp 113971.

2. Koohestani, K. (2020), “Innovative numerical form-finding of tensegrity structures,” International Journal of Solids and Structures, 206, pp 304-313.

3. Ma, S., Yuan, X. F., & Xie, S. D. (2019), “A new genetic algorithm-based topology optimization method of tensegrity tori,” KSCE Journal of Civil Engineering, 23(5),pp 2136-2147.

4. Gan, B. S., Zhang, J., Nguyen, D. K., & Nouchi, E. (2015),“Node-based genetic form-finding of irregular tensegrity structures,” Computers & Structures, 159, pp 61-73.

5. Ali, N. B. H., Rhode-Barbarigos, L., Albi, A. A. P., & Smith, I. F. (2010), “Design optimization and dynamic analysis of a tensegrity-based footbridge,” Engineering Structures, 32(11), pp 3650-3659.

6. Skelton, R. E., & De Oliveira, M. C. (2009), “Tensegrity systems,” (Vol. 1). New York: Springer.

7. Quirant, J., Kazi-Aoual, M. N., & Motro, R. (2003),“Designing tensegrity systems: the case of a double layer grid,” Engineering structures, 25(9), pp 1121-1130.