sequential quadratic programming
در نشریات گروه مکانیک-
هدف این مقاله نشان دادن قابلیت الگوریتم های بهینه سازی هیبرید در پیدا کردن طرح بهینه مناسب در مسائل بهینه سازی سیستم های پیچیده است. لذا در این مقاله بهینه سازی طراحی یک هواپیمای بی سرنشین به عنوان یک سامانه پیچیده با استفاده از روش بهینه سازی طراحی چندموضوعی1، الگوریتم ژنتیک2 و الگوریتم بهینه سازی هیبرید3 ارائه داده شده است. در این تحقیق، الگوریتم بهینه سازی هیبرید از الگوریتم ژنتیک به عنوان بهینه ساز کلی و از روش برنامه ریزی مربعی ترتیبی4 به عنوان بهینه ساز محلی استفاده نموده است. مساله بهینه سازی این تحقیق یک مساله بهینه سازی طراحی چندهدفه است که توابع هدف در نظر گرفته شده در آن کمینه سازی وزن برخاست و نیروی پسآی فاز سیر می باشند. قیود در نظر گرفته شده نیز مربوط به زوایای انحراف سطوح کنترل، پایداری و ویژگی های کیفیت پروازی (ضرائب میرائی، فرکانس های طبیعی و ثابت های زمانی) می باشند. مساله بهینه سازی طراحی مطرح شده با استفاده از الگوریتم بهینه سازی هیبرید و الگوریتم ژنتیک بطور مجزا حل گردیده و نتایج آنها با یکدیگر مقایسه شده است. اگرچه هر دو طرح قابل قبولند اما نتایج نشان می دهند که حل بهینه به دست آمده از الگوریتم هیبرید از نقطه نظر توابع هدف بهتر از حل بهینه به دست آمده از الگوریتم ژنتیک است که این موضوع عملکرد خوب این الگوریتم را برای بهینه سازی طراحی سیستم های پیچیده نشان می دهد.
کلید واژگان: بهینه سازی طراحی چندموضوعی، الگوریتم ژنتیک، روش برنامه ریزی مربعی ترتیبی، الگوریتم بهینه سازی هیبرید، هواپیمای بی سرنشینThis paper aims to show the capability of hybrid optimization algorithms in finding the proper optimal plan for optimizing complex systems. So design optimization of an unmanned aerial vehicle has been presented as a complicated system by using multidisciplinary design optimization, genetic algorithm, and hybrid optimization algorithm. This study uses a hybrid optimization algorithm from a genetic algorithm as a global optimizer and from sequential quadratic programming as a local optimizer. The optimization problem of this study is a multi-objective design optimization problem in which the considered objective functions are the minimization of takeoff weight and cruise drag force. The considered constraints are related to the deflection of the control surface, stability, and handling quality specifications (damping coefficients, natural frequencies, and time constants). The proposed design optimization problem has been solved by using a hybrid optimization algorithm and genetic algorithm separately, and their results have been compared to each other. Although both optimal designs are acceptable, results show that the optimal design of the hybrid optimization algorithm is better than the optimal design of the genetic algorithm from an objective functions point of view. This issue shows the good performance of a hybrid optimization algorithm for design optimization of complex systems.
Keywords: Multidisciplinary Design Optimization, Genetic Algorithm, Sequential Quadratic Programming, Hybrid Optimization Algorithm, Unmanned Aerial Vehicle -
در این پژوهش،روشی جهت شناسایی ترک در سازه های ورقی کمانش یافته با استفاده از روش المان کوادراتور دیفرانسیلی و روش برنامه نویسی مرتبه دوم متوالی ارائه شده است.پژوهش پیش رو شامل دو گام اساسی می باشد.در گام نخست روشی جهت محاسبه فرکانس های ورق های کمانش یافته ترک دار ارائه شده و در گام دوم با استفاده از روش ارائه شده در گام نخست و با کمک روش بهینه سازی برنامه نویسی مرتبه دوم متوالی،الگوریتمی جهت تعیین خصوصیات ترک در سازه به کمک فرکانس های ارتعاشات طبیعی سازه ارائه شده است. در اینجا ترک به صورت باز در نظر گرفته شده و به کمک فنرهای چرخشی خطی مدلسازی گردیده است. معادلات حاکم بر رفتار ورق مورد نظر با در نظر گرفتن تاثیر تغییر شکل های برشی و نقص هندسی اولیه استخراج شده است. پس از آن با در نظر گرفتن پاسخ به صورت مجموع تغییر شکلهای استاتیکی و دینامیکی معادلات موجود به دو دستگاه معادلات دیفرانسیل پس از کمانش و ارتعاشات تبدیل شده است.با کمک تحلیل مقادیر ویژه معادلات دینامیکی بدست آمده،فرکانس های طبیعی ارتعاشات ورق ترک دار حول حالت کمانش یافته آن حاصل می شود. در گام دوم مجموع وزنی مربعات خطای بین فرکانس های طبیعی محاسبه شده و فرکانس های طبیعی اندازه گیری شده به کمک تحلیل مودال تجربی،به عنوان تابع هزینه انتخاب شده و به کمک مینیمم سازی این تابع،خصوصیات ترک در سازه تعیین می گردد.کلید واژگان: تشخیص ترک، روش المان کوادراتور دیفرانسیلی، ورق کمانش یافته، الگوریتم برنامه نویسی مرتبه دوم متوالیIn this study, an innovative method for crack identification in buckled plates using differential quadrature element method (DQEM) and sequential quadratic programming (SQP) method is proposed. This study consists of two steps. In first step, a numerical method is applied to calculate the frequencies of buckled cracked plates. Cracks are assumed to be open and modeled as linear rotational spring. Governing equations are extracted considering effects of shear deformations and initial geometric imperfection. Then, considering the solution as summation of static solution (postbuckling) and dynamic solution, the governing equations are converted into two different equation sets; postbuckling equations and vibration equations. The natural frequencies can be obtained solving these equation sets. In second step, SQP optimization method and the method used in first step combined to make a new method for identification of crack specification using natural frequencies. In this step, a weighted sum of square of differences between calculated frequencies and experimental frequencies considered as cost function and used to identify crack properties. Finally, the accuracy and precision of proposed method verified using some experimental and numerical case studies.Keywords: Crack identification, postbuckled plate, differential quadrature element method, sequential quadratic programming
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.