طراحی شکل بهینه کول قنات با استفاده از روش اجزای محدود و الگوریتم جامعه پرندگان

کاریزها یا قنات‌ها سازه های آبی اختراع ایرانیان هستند که توسط آن ها آب های زیرزمینی استحصال شده با نیروی ثقل و از زیرزمین و دور از تبخیر منتقل میگردد. ساختمان کاریزهای ایجاد شده در ایران از حالت دایر به بایر تغییر وضیعت داده و برای جلوگیری از تخریب ساختمان کاریز از سازه های مقاوم یا کول استفاده گردید. هدف اصلی از این مطالعه، طراحی شکل بهینه کول قنات با استفاده از روش اجزای محدود و الگوریتم جامعه پرندگان می‌باشد. برای این منظور، ابتدا مدل‌سازی سه بعدی کول و اجزای اطراف آن در نرم‌افزار ANSYS انجام شد و سپس شکل بهینه کول با استفاده از روش بهینه‌سازی الگوریتم جامعه پرندگان و الحاق آن به نرم افزار ANSYS به دست آورده شد. وزن کول به عنوان تابع هدف مساله بهینه سازی و متغیرهای طراحی شامل ‌پارامترهای هندسی کول ‌درنظر گرفته شد. هم چنین تنش در بدنه کول (تنش های فشاری و کششی بتن) به عنوان محدودیت لحاظ گردید. نتایج بهینه سازی بیانگر کارایی بالای الگوریتم جامعه پرندگان در طراحی بهینه شکل کول‌ بود به طوری که وزن بهینه کول در مقایسه با کول موجود کاهش قابل توجه ای داشته است.