روش دوبخشی و بهینه سازی مقدار میانگین شتاب دهنده پویا در مقایسه با رویکردهای مختلف بهینه سازی توپولوژی

از آنجایی که بهینه سازی توپولوژی قطعی یا به اختصار بهینه سازی توپولوژی (TO) عدم قطعیت در سازه شامل مواد، بارگذاری و ابعاد هندسی را در نظر نمی گیرد، ممکن است به یک طراحی بهینه با کمترین حالت اعتماد و ایمنی منجر شود. برای رفع این مشکل از بهینه سازی توپولوژی مبتنی بر قابلیت اطمینان (RBTO) استفاده می شود که در حقیقت ترکیب روش های بهینه سازی توپولوژی با روش های طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان (RBDO) بر اساس یک چارچوب و فرایند ریاضی است. در این مقاله با به کارگیری چهار روش بهینه سازی توپولوژی شامل: آستانه سطح ایزو پویا (MIST) ، روش SIMP، روش تکاملی بهینه سازی سازه ای- اجزای محدود توسعه یافته (XFEM-ESO) و تنظیم سطح (LS) و با درنظرگرفتن یک قید یا تابع هدف به روش دوبخشی یک کسر حجمی (Vf) بهینه برای بهینه سازی توپولوژی به دست می آید. سپس به کمک کسر حجمی متوسط (Vf)، بهینه سازی توپولوژی انجام گرفته و نتایج بهینه آن توسط روش پیشرفته تحلیل قابلیت اطمینان مقدار متوسط شتاب دهنده پویا (ADMV) و با درنظرگرفتن عدم قطعیت ها و انحراف معیار جهت استخراج محتمل ترین نقاط احتمال (MPP) مورد استفاده قرار می گیرد. با داشتن محتمل ترین نقطه احتمال و قید، الگوریتم دوبخشی مجدد مورد استفاده قرار گرفته و کسر حجمی بهینه برای مدل بهینه سازی توپولوژی مبتنی بر قابلیت اطمینان و درنتیجه شکل بهینه روش بهینه سازی توپولوژی مبتنی بر قابلیت اطمینان به دست می آید. مثال های متعددی برای اعتبارسنجی و تایید قابلیت بهینه سازی روش بهینه سازی توپولوژی مبتنی بر قابلیت اطمینان با یک سازه مدل و روش های ذکر شده بهینه سازی توپولوژی ارائه می شوند و نتایج با هم مقایسه می شوند. نتایج نشان می دهند که ترکیب روش های طراحی مبتنی بر قابلیت اطمینان و بهینه سازی توپولوژی می تواند به سازه های مستحکم، پایدار، ایمن و مطمئن کاملا متفاوت از نتایج بهینه سازی توپولوژی منجر شود.