مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

شناسایی مرزهای منظم به همراه تخمین همزمان مدول الاستیسیته و ضریب پواسون مواد همگن تشکیل دهنده یک جسم ناهمگن به کمک الگوریتم رقابت استعماری و روش سیمپلکس

نویسندگان
1 دانشچوی دکتری در دانشگاه یزد
2 هیات علمی دانشگاه یزد
چکیده
یکی از موضوعات مهم در صنعت بخصوص صنایع ریخته‌گری تعیین ساختار داخلی اجسام مانند شناسایی مرزهای داخلی بین ماده‌ها، شناسایی ناخالصی‌ها یا تعیین خواص مکانیکی ماده‌ها می‌باشد. در این مقاله ابتدا با استفاده از روش بهینه سازی همگانی رقابت استعماری (ICA)، خواص مکانیکی(مدول الاستیسیته و ضریب پواسون) سه ماده همگن تشکیل دهنده یک جسم ناهمگن، با هندسه دلخواه مرزهای داخلی و با استفاده از نتایج آزمون تست کشش، به صورت همزمان و با دقت زیاد تخمین زده می‌شود. این کار براساس مینیمم کردن یک تابع هدف که به صورت مجموع مربعات تفاضل بین جابجایی اندازه‌گیری شده و جابجایی محاسبه شده با استفاده از روش المان مرزی(BEM) می‌باشد، انجام می‌شود. در ادامه سعی شده است تا با تلفیقی از روش بهینه سازی همگانی( رقابت استعماری) و بهینه سازی محلی(روش سیمپلکس)، مساله معکوس شناسایی مرزهای منظم داخلی یک جسم ناهمگن، متشکل از سه جسم همگن و ایزوتروپ به همراه تخمین همزمان مدول الاستیسیته و ضریب پواسون مواد تشکیل دهنده آن جسم، انجام ‌شود. از نتایج به دست آمده ( مدت زمان اجرای برنامه و میزان خطا) می‌توان به کارایی روش بهینه سازی رقابت استعماری و روش سیمپلکس در بهینه کردن تابع هدف مورد نظر و در نهایت تخمین خواص مکانیکی سه ماده به همراه شناسایی مرزها پی برد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Identifying two regular interfacial boundary configurations and simultaneously estimation of mechanical properties using Imperialist competitive Algorithm and Simplex method

نویسندگان English

Mohammad Hossein Mozaffari 1
Mahmud Khodadad 2
چکیده English

One of the most important issues in industry, particular casting industry is to determine the internal structure of objects such as identifying the interfacial boundary configurations between material, identification of impurities or mechanical properties of the material. The objective of the present inverse problem is to identified simultaneously two regular interfacial boundary configurations and mechanical properties of the components of a multiple (three) connected domains using a discrete number of displacement measurements obtained from an uniaxial tension test. A unique combination of a global optimization method i.e. the Imperialist Competitive Algorithm (ICA) and local optimization methods i.e. Simplex Method (SM) along with the inverse application of the Boundary Elements Method (BEM) are employed in an inverse software package. A fitness function, which is the summation of squared differences between the measured displacements and computed at identical locations on the exterior boundary, is minimized. The obtained results (run-time and error-rate), clearly demonstrate the efficiency of this present algorithm (the Imperialist Competitive Algorithm and Simplex Method) to optimize the objective function and the estimation simultaneously two regular interfacial boundary configurations and mechanical properties.

کلیدواژه‌ها English

imperialist competitive algorithm (ICA)
Non- homogeneous body
Boundary Elements Method (BEM)
Simplex Method
Identification