بهینه سازی و تحلیل عددی تنش و کرنش مخازن کامپوزیتی تحت فشار با استفاده از روش الگوریتم رقابت استعماری

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                           صفحه

چکیده.. 1

فصلاول: کلیاتتحقیق

1-1 مقدمه.. 3

1-2 بيانمسأله.. 4

1-3 اهمیتوضرورتانجامتحقيق.. 5

1-4 هدفهایتحقيق.. 5

1-4-1 هدففرعی.. 5

1-5 سؤالهایتحقیق.. 5

1-6 فرضيه‏هايتحقیق.. 6

1-7  ساختارتحقیق.. 6

فصلدوم: ادبیاتوپیشینهتحقیق

2-1 مقدمه.. 8

2-2 مخازنتحتفشار.. 8

2-2-1موادمورداستفادهبرایساختمخازن.. 12

2-2-2- روشساختمخازنتحتفشار.. 13

2-2-2-1 الف) روشجوشکاریدرساختمخازنتحتفشار.. 13

2-2-2-2- ب)روشفورجینگدرساختمخازنتحتفشار.. 14

2-2-3- دستهبندیمخازنتحتفشار.. 14

2-2-3-1- طبقهبندیبراساسشکل.. 14

2-2-3-2- طبقهبندیبراساسفشار.. 16

2-2-3-3- طبقهبندیبراساسضخامتجداره.. 16

2-2-4- کاربردهایمخازنکامپوزیتیتحتفشار.. 16

2-2-5- کامپوزیت (مادهمرکبیاچندسازه).. 17

2-2-6- دستهبندیکامپوزیتها.. 18

2-2-7- مراحلطراحیکامپوزیتها.. 18

2-2-8- مزایایموادکامپوزیتی.. 19

2-2-9- کاربردهایکامپوزیتدرمخازنتحتفشار.. 19

2-2-10- تنشدرمخازن.. 20

2-2-10-1- گونههایتنش.. 20

2-2-10-2- تانسورتنش.. 20

2-2-11- کرنشدرمخازن.. 23

2-2-11-1- انواعکرنش.. 23

2-3- روشهایانجامکار(حلمسئله).. 24

2-3-1- روشاجزاءمحدود.. 24

2-3-1-1-آشناييباروشاجزاءمحدود.. 24

2-3-1-2- آشناییبانرمافزارآباکوس.. 26

2-3-1-3- تاریخچهنرمافزارآباکوس.. 27

2-3-1-4- بخش‌هایآباکوس.. 27

2-3-1-5- مبانینرم‌افزارآباکوس.. 28

2-3-1-6- مرحلهپیشپردازش^١. 28

2-3-1-7- مرحلهپردازش² 28

2-3-1-8- مرحلهپسپردازش³ 29

2-3-2- روشبهینهسازی.. 29

2-3-2-1- بهینه‌سازیسازه‌هایمهندسی.. 30

2-3-2-2- کاربردهایبهینه‌سازیدرمهندسی.. 30

2-3-2-3- بهینه‌سازیسازه‌هایمرکب.. 31

2-3-2-4- الگوریتم‌هایبهینه‌سازی.. 32

2-3-2-4-1- الگوريتمژنتيك.. 33

2-3-2-4-1-1- ساختارالگوريتم‏هايژنتيك.. 35

2-3-4-2-2- الگوریتمبهینه‌سازیرقابتاستعماری.. 39

2-3-4-2-2-1- استعمارگراناولیهتولیدشدهومستعمراتآن‌ها.. 41

2-4- مروریبرمنابعتحقیق.. 44

2-4-1- خارجازایران.. 44

2-4-2- داخلایران.. 45

فصلسوم: روششناسیتحقیق

3-1- مقدمه.. 48

3-2- تئوریحلمسئله.. 48

3-2-1- مدلسازی.. 48

3-2-1-1- روشاجزایمحدود.. 48

3-2-2- روشبهینهسازی.. 50

3-2-2-1- بهینه‌سازیسازه‌هایمهندسی.. 51

3-2-2-2- الگوریتم‌هایبهینه‌سازی.. 51

فصلچهارم: نتایجوبحث

4-1- مشخصاتهندسیمخزن.. 59

• نتایجحاصلازبهینهسازیبدستآمدهازالگوریتمهایرقابتاستعماریوژنتیک 80

فصلپنجم: نتیجهگیریوپیشنهادات

• درنمودارتنشوکرنش.. 83

• درنمودارتنش–زمان.. 83

• درنمودارکرنش–زمان.. 83

5-1 نتیجهگیری.. 83

5-2- جمعبندینتایج.. 84

منابع.. 86

فارسی.. 86

انگلیسی.. 86

ضمائم.. 88

فهرست جداول

عنوان                                                                                                            صفحه

جدول 3-1: مشخصات مواد لایه‌های کامپوزیتی……………………………………………………………………………. 50

جدول4-1: مشخصات مواد لایه‌های کامپوزیتی……………………………………………………………………………… 59

 

 

 

 

 

فهرست اشکال

عنوان                                                                                                            صفحه

شکل 2-1: مخزن تحت فشار………………………………………………………………………………………………………..9

شکل2-2:نامگذاریانواعجوشهایطولیوعرضیبرروییکمخزن……………………………………..11

شکل 2-3: روش جوشکاری در ساخت مخازن…………………………………………………………………………….14

شکل 2-4: نمونه یک مخزن تحت فشار افقی………………………………………………………………………………. 15

شکل 2-5: مخازن کروی پتروشیمی…………………………………………………………………………………………….15

شکل2-6: مخزنLPGدرخودرو…………………………………………………………………………………………….17

شکل 2-7: تانسور تنش………………………………………………………………………………………………………………21

شکل 2-8: عملگر انتخاب در الگوریتم ژنتیک………………………………………………………………………………36

شکل 2-9: دو کروموزوم در اثر عملگر آمیزش فرزندان را تولید می کنند……………………………………………37

شكل 2-10: يك كروموزوم قبل و بعد از اعمال عملگر جهش………………………………………………………… 37

شکل 2-11: ساختار الگوریتم ژنتیک…………………………………………………………………………………………… 38

شكل 2-12  انتخاب کشورها در الگوریتم رقابت استعماری……………………………………………………………40

شکل 2-13: تعداد مستعمرات هر استعمارگر………………………………………………………………………………..40

شكل 2-14: چگونگی جابجایی کشور مستعمره در راستای سیاست جذب………………………………………41

شکل 2-15: حذف یک استعمارگر در هر دوره تکرار الگوریتم……………………………………………………….42

شكل 2-16: ساختار الگوریتم رقابت استعماری…………………………………………………………………………… 43

شکل 3-1: ساختار الگوریتم ژنتیک……………………………………………………………………………………………..54

شكل 3-2: ساختار الگوریتم رقابت استعماری………………………………………………………………………………..55

 

فهرست نمودارها

عنوان                                                                                                            صفحه

نمودار4-1: تنش- کرنشلایهمختلف………………………………………………………………………………………….78

نمودار 4-2: تنش-زمانلایههایمختلف…………………………………………………………………………………….79

نمودار 4-3: کرنش -زمانلایههایمختلف………………………………………………………………………………… 79