۱۲ نتیجه برای بهینه سازی چند هدفه
دوره ۱۱، شماره ۳ - ( ۷- )
چکیده
این مقاله یک الگوریتم کنترل توان چند هدفه را ارئه می کند که تنها با استفاده از اطلاعات محلی بروزرسانی توان را انجام می دهد. الگوریتم بوسیلۀ تکنیک های بهینه سازی چند هدفه بسط داده شده است. بطوریکه اهداف بگونه ای تعیین شده است که توان ارسالی در عین حال که درحد مینیمم نگه داشته می شود مقدار SIR کاربران نیز در یک حد قابل قبول نیز قرار می گیرد از طرف دیگر سعی شده است تا نوسانات در SIR دریافتی نیز تا حد ممکن کاهش یابد. مشخصات همگرایی از الگوریتم پیشنهادی در هر دو حالت تئوری و نتایج عددی مطالعه شده است. نتایج از الگوریتم ارائه شده نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی نه تنها دارای میانگین توان ارسال بسیار کم می باشد بلکه نسبت به دیگر الگوریتم های کنترل توان سریعتر همگرا می شود. یک ورژن عملی نیز از الگوریتم پیشنهاد شده و با الگوریتم B-BPC (FSPC) و MOTDPC مقایسه شده است. نتایج عددی نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی پتانسیل بسیار زیادی از جهت سرعت همگرایی و میانگین مصرف توان نسبت به دو الکوریتم کاملاً توزیعی دیگر دارد.
مهدی کریمی، حامد بختیاری، امین کشاورز،
دوره ۱۳، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۲ )
چکیده
در این مقاله بهینه سازی چند هدفه فرآیند اکستروژن پیچشی برای یک قطعه آلومینیوم مورد بررسی قرار گرفته است. زاویه اکستروژن، ضریب اصطکاک و سرعت بارگذاری به عنوان متغیرهای طراحی و کرنش ایجاد شده، میزان همگنی کرنش و نیروی اکستروژن به عنوان توابع هدف در نظر گرفته شده اند. ابتدا چندین نمونه توسط نرم افزار المان محدود Deform-۳d شبیه سازی شدند و با استفاده از نتایج شبیه سازی، یک شبکه عصبی مصنوعی برای مدل سازی فرآیند اکستروژن پیچشی با موفقیت آموزش داده شد. نتایج نهایی به صورت نقاط غیرمغلوب پرتو استخراج شده و به کمک دیاگرام های سطح، محدوده بهترین مقدار برای زاویه اکستروژن، ضریب اصطکاک و سرعت حرکت پانچ به ترتیب در جدود ۴۵ درجه، ۰,۷ و ۷ متر بر ثانیه به دست آمد. در انتها با تشکیل سطوح پاسخ برای هریک از توابع هدف، نشان داده شد که زاویه اکستروژن و ضریب اصطکاک، موثرترین پارامترهای فرآیند هستند.
پرویز کحال، سید یوسف احمدی بروغنی، حامد دیلمی عضدی،
دوره ۱۳، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۲ )
چکیده
این پژوهش یک روش را برای کمک به مهندسین در بهینه سازی شکل دهی ورق شرح می دهد که در آن از مدل سطح پاسخ (RSM) همراه الگوریتم ژنتیک چند هدفه بر پایه جبهه پارتو، استفاده شده است. در بسیاری از مقاله ها، برای دستیابی به پارامترهای بهینه فرآیند شکل دهی ورق، مسئله چند هدفه به یک مسئله تک هدفه تبدیل شده و سپس از آنالیز اجزا محدود و تکنیک بهینه سازی استفاده شده است. در این پژوهش هدف کمینه کردن توابع ناسازگار گسیختگی و چروکیدگی به صورت همزمان بوده است. متغیر های طراحی نیروی ورقگیر و هندسه بیدهای کششی (طول و قطر) در نظر گرفته شده اند. برای طراحی فضای آزمایش و پیدا کردن رابطه بین متغیر ها و توابع هدف از مدل سطح پاسخ (RSM) استفاده شده است. همچنین منحنی حد شکل دهی (FLC) برای تعریف توابع هدف به کار گرفته شده است. برای شبیه سازی فرآیند از آنالیز اجزا محدود استفاده شده است. روش ارائه شده روی یک فنجان صلیبی شکل کشیده شده بررسی شده و این روش موثرتر و دقیقتر از روش سنتی آنالیز اجزا محدود و آزمون و خطا مشاهده شده است.
روح اله عزیزی، رضا ابراهیمی، مسعود ضیاء بشرحق،
دوره ۱۳، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
بررسی همزمان تمامی متغیرها و محدودیت¬های طراحی اولیه کمپرسور محوری بسیار سخت و نیازمند ایجاد یک برنامه پیچیده طراحی است. در این مقاله با ترکیب بهینه¬سازهای چند هدفه و چند متغیره، برنامه طراحی اولیه و نیز شبیه ساز یک¬بعدی، الگوریتمی برای طراحی اولیه و بهینه کمپرسورهای چند مرحله¬ای ارایه شده است. برای در نظر گرفتن تمامی متغیرهای طراحی از بهینه¬سازی دو لایه¬ای استفاده و توابع هدف آنها از ترکیب توابع محدوده سرج، بازده و نیز محدودیت¬های طراحی تشکیل شده¬اند. مقایسه نتایج حاصل از این الگوریتم با یک کمپرسور ۸ مرحله¬ای و گذر صوتی در شرایط ورودی مشابه طراحی توانایی الگوریتم ارایه شده در ایجاد طرحی با مشخصات عملکردی بهتر را اثبات می¬کند.
دوره ۱۴، شماره ۲ - ( ۵-۱۴۰۳ )
چکیده
اهداف: بهرهگیری از عناصر معماری غیرفعال به منظور صرفهجویی در مصرف انرژی و استفاده بهینه از نور روز راهکاری متداول در در معماری سنتی ایران است. عوامل مختلف از قبیل شکل و جهتگیری ساختمان، موقعیت بازشوها، بهرهگیری از مصالح بومی و سایه اندازها به عنوان عناصر معماری اسلامی ایرانی در اقلیم گرم و مرطوب شناخته میشود. هدف اصلی این پژوهش ارزیابی کارآمدی و بهینهسازی عناصر معماری در آب و هوای گرم و مرطوب شهر بوشهر با تمرکز بر کنترل مصرف انرژی و بهرهمندی از نور طبیعی است.
روش ها: نخست به وسیله منابع کتابخانه ای عناصر اقلیمی مسکونی معماری بوشهر شناسایی شد. سپس در محیط نرمافزار راینو و پلاگین گرسهاپر متغیرهای منتخب بهصورت پارامتریک مدلسازی و توسط از ابزارهای انرژی پلاس و رادیانس آنالیز دادههای کمی انجام میشود. در نهایت الگوهای بهینه توسط الگوریتم ژنتیک انتخاب و ارائه می شود.
یافته ها: نتایج نشان میدهد با بهینه سازی عناصر معماری به کار رفته در مسکن بوشهر، روشنایی مفید نور روز را تا ۹۶% افزایش و مصرف انرژی را تا ۱۷۴,۱کیلووات ساعت بر متر مربع کاهش مییابد. در اقلیم گرم و مرطوب علاوه بر اهمیت استفاده از تهویه طبیعی توجه به حداقل جذب تابش خورشید اهمیت فراوانی دارد.
نتیجه گیری: نتایج پژوهش نشان می دهد که توجه به مجموعه عناصر معماری غیرفعال مانند استفاده از شناشیر، تناسبات اتاق موقعیت پنجره ها باعث افزایش عملکرد ساختمان می شود. یادگیری از مسکن سنتی بوشهر می تواند راهبردی برای چالشهای معماری امروزی، به ویژه مصرف انرژی بالا و تنظیم شرایط محیطی فراهم نماید.
شعیب خانمحمدی، کاظم آتشکاری، رامین کوهی کمالی،
دوره ۱۵، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۴ )
چکیده
استفاده از زیست توده به سبب کاهش اثرات گازهای گلخانه ای و تاثیرات مخرب زیست محیطی در سالهای اخیر مورد توجه بسیاری از محققان بوده است. دستیابی به سیستمی که بتواند بهترین عملکرد برای بکارگیری این نوع سوخت با ارزش حرارتی پایین را داشته باشد یکی از موضوعات مورد توجه محققان می باشد. در این مقاله تمرکز بر روی مدل کردن دقیق فرایند گازسازی از زیست توده و طراحی بهینه سیستم تولید سه گانه سرمایش، گرمایش و توان الکتریکی برای بهره گرفتن از این انرژی پاک می-باشد. در فرایند مدلسازی تولید گاز از زیست توده از یک مدل واقعی نسبت به کارهای پیشین استفاده شده است که شامل شبیه سازی محتوای قیر در محصولات گازسازی می باشد. تحلیل دقیق پارامتری سیستم تولید سه گانه برای پیبردن به رفتار توابع هدف با تغییر پارامترها و دستیابی به بهینه ترین پارامترهای عملکردی سیستم نیز انجام شده است. نتایج نشان میدهد که توابع هدف در بازه مورد بررسی در تقابل با هم هستند که بر بهینه سازی چند هدفه سیستم تاکید دارد. با رسم منحنی پارتو برای توابع هدف یک رابطه مناسب برای تعیین رفتار این توابع نیز بدست آمده است.
مینا رسولی، جواد محمودی مهر،
دوره ۱۶، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۵ )
چکیده
مرحلهای نمودن هوا به تأمین ناکافی هوا به ناحیهی واکنشی از طریق مرحلهی ابتدایی، و تکمیل تأمین هوا از طریق مرحله یا مراحل بعدی اطلاق میگردد. مطالعهی حاضر با استفاده از ابزار مدلسازی عددی، به بهینهسازی سیستم هوای مرحلهای یک مشعل با دو ورودی هوا و یک ورودی سوخت (گاز طبیعی) میپردازد. نسبت همارزی هوای اول (با فرض ثابت ماندن نرخ جرمی کل هوای ورودی)، و فاصلهی میان ورودیهای هوا به عنوان متغیرهای طراحی مساله در نظر گرفته شدهاند. در تحقیقات پیشین، تکنولوژی مرحلهای نمودن هوا اساساً در جهت کاهش گسیل اکسیدنیتروژن به کار گرفته شده است. اما در مطالعهی حاضر، علاوه بر گسیل اکسیدنیتروژن، گسیل مونواکسیدکربن و دوده، و انتقال گرمای تابشی از شعله به عنوان توابع هدف مورد توجه واقع شدهاند. نتایج نشان میدهد که افزایش میزان مرحلهای کردن (یا افزایش نسبت همارزی هوای اول) اثرات متضادی بر توابع هدف دارد، بطوریکه، به عنوان اثرات مثبت، موجب افزایش انتقال گرمای تابشی از شعله و کاهش گسیل اکسید نیتروژن، و به عنوان اثرات منفی، موجب افزایش گسیل مونواکسیدکربن و دوده میشود. همچنین نتایج نشان میدهد زمانیکه همگی توابع هدف نامبرده شده به صورت همزمان مورد توجه قرار گیرند، حالت بهینه، که بر اساس مفهوم جبههی پارتو انتخاب میگردد، حالتی است که در آن هوای اولیه در حدود ۲۰ درصد هوای تئوری مورد نیاز باشد.
عرفان میرشکاری، افشین قنبرزاده، کوروش حیدری شیرازی،
دوره ۱۶، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۵ )
چکیده
در کار حاضر، تاثیر پارامترهای ساختاری ربات موازی شش درجه آزادی هگزا بر شاخصهای عملکردی سینماتیکی و دینامیکی مورد بررسی قرار گرفته و ساختار ربات با استفاده از الگوریتم بهینهسازی زنبور عسل چندهدفه، بهینه میشود. پس از تشریح ساختار و تعیین پارامترهای هندسی سازنده ربات، روابط مربوط به سینماتیک معکوس آن استخراج شده و ماتریس ژاکوبین که ارتباطدهنده میان مولفههای بردار سرعت مجری نهایی و بردار سرعتهای زاویهای مفصلی است، به دست میآید. از طریق محاسبه مجموع انرژی جنبشی اجزا ربات به صورت ضریبی از بردار سرعت دورانی مفاصل عملکننده، ماتریس اینرسی استخراج میشود. معکوس عدد وضعیت سینماتیکی محلی و سراسری بر پایه ماتریس ژاکوبین بیبعد به عنوان اندیس اندازهگیری مهارت سینماتیکی ربات منظور میگردد. با تعیین ماتریس جرم به عنوان ارتباط دهنده مولفههای بردار شتاب مجری نهایی و بردار گشتاوری مفاصل عملکننده، شاخص برآورد مهارت دینامیکی محلی و سراسری ربات ارائه میشود. با در نظر گرفتن شاخصهای عملکردی سینماتیکی و دینامیکی در فضای کاری مکعبی به عنوان توابع هدف، ساختار ربات هگزا با استفاده از الگوریتم زنبور عسل چند هدفه، بهینه میگردد. بدین منظور، قیدهای هندسی مناسب شامل محدودیت حرکتی مفاصل یونیورسال و کروی، و قیدهایی به منظور دوری از موقعیتهای تکین در نظر گرفته میشوند. نمودار پارتو مربوط به بهینهسازی چند هدفه که نشاندهنده پاسخهای نامغلوب میباشد، ارائه شده است. همچنین نمودارهای تاثیر تغییر پارمترهای ساختاری ربات هگزا بر مقادیر شاخصهای عملکردی سینماتیکی و دینامیکی بهینه ترسیم شده و در نهایت توزیع شاخصهای عملکردی در فضای کاری مورد نظر نشان داده شده است.
رویا دارابی، حامد دیلمی عضدی،
دوره ۱۷، شماره ۵ - ( ۵-۱۳۹۶ )
چکیده
امروزه ورقهای دولایه به سبب ویژگیهای منحصر به فرد در صنایع مختلف کاربردهای فراوانی یافته است. ویژگیهایی از جمله وزن و شکل پذیری ورق دولایه تابع جنس و ضخامت لایه های تشکیلدهنده ورق دولایه میباشند. ناپایداری پلاستیک و بروز گلویی موضعی فرآیند شکلدهی ورقها را محدود مینماید و منحنی حد شکلدهی (FLD) به منظور ارزیابی شکلپذیری استفاده میشود. در این مقاله با استفاده از روش بهینهسازی چند هدفه با کمک الگوریتم ژنتیک، نسبت بهینه ضخامت لایهها در ورق دولایه تشکیل شده از لایههای از آلیاژ آلومینیوم Al۳۱۰۵ و فولاد St۱۴ جهت دستیابی به کمترین وزن برای ورق دو لایه و بیشترین شکلپذیری تعیین میگردد. منحنی حد شکلدهی ورق دولایه با کمک روابط تحلیلی بر اساس مدل مارسینیک و کوزینسکی (M-K) و بر پایه معیار تسلیم ناهمسانگرد بارلات و لاین محاسبه میشود. آزمایشهای تجربی جهت استخراج منحنی حد شکلدهی ورق دولایه Al۳۱۰۵-St۱۴ بهصورت تجربی و ارزیابی درستی مدل تئوری انجام میگیرد. پس از تعیین توابع وزن واحد سطح ورق دولایه و شکل پذیری آن بر حسب متغیرهای ضخامت، با استفاده از الگوریتم ژنتیک مقادیر بهینه ضخامت لایهها برای دستیابی به کمترین وزن واحد سطح و بیشترین شکلپذیری با کمک جبهه پارتو تعیین میشود. جبهه پارتو بهدست آمده مجموعهای از پاسخهای بهینه ممکن را ارائه میدهد. همچنین با استفاده از تکنیک حداقل فاصله، نقطه زانویی به عنوان مناسبترین پاسخ از میان مجموعه جوابهای جبهه پارتو تعیین میگردد.
میثم الیاسی، وحید فخاری، پدرام صفرپور،
دوره ۱۸، شماره ۶ - ( ۷-۱۳۹۷ )
چکیده
امروزه با افزایش مصرف سرانه منابع انرژی های تجدید ناپذیر، دانشمندان به دنبال جایگزین مناسب برای منابع تجدید ناپذیر رو به اتمام هستند. موتور استرلینگ از جمله ایده هایی است که اخیراً مورد توجه مهندسان قرار گرفته است. هدف از مطالعه حاضر، بهینه سازی توان خروجی و پایداری یک نمونه موتور استرلینگ پیستون آزاد نوع بتا است. به همین منظور ابتدا با استخراج روابط ترمودینامیکی و دینامیکی سیستم و ترکیب این معادلات، معادلات حاکم شامل تابع غیرخطی از افت فشار درون مبدل های حرارتی به دست می آیند. معادلات غیرخطی حاکم حل شده و برای اعتبار سنجی، نتایج حاصل از شبیه سازی مطالعه حاضر با نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی ارائه شده در مراجع معتبر علمی مقایسه می گردند. در موتورهای استرلینگ پیستون آزاد، افزایش توان خروجی با حفظ پایداری آن ها، حائز اهمیت است. بنابراین، با انجام مطالعه پارامتری، پارامترهایی که دارای بیشترین تأثیر بر توان خروجی و پایداری موتور هستند، شناسایی شده و به عنوان متغیرهای بهینه سازی در نظر گرفته می شوند. به منظور بهینه سازی چند هدفه توان خروجی و پایداری موتور استرلینگ پیستون آزاد، تابع هدف مناسب انتخاب شده و از یکی از روش های الگوریتم ژنتیک با استفاده از نرم افزار بهینه سازی مود فرانتیر استفاده می شود. در نهایت، مقادیر متغیرها، قبل و بعد از بهینه سازی و همچنین میزان بهبود حاصل در توان خروجی و پایداری موتور استرلینگ پیستون آزاد ارائه می گردند.
حامد دیلمی عضدی، سعید رضایی، حسن بادپروا، علی زین العابدین بیگی،
دوره ۲۲، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۴۰۰ )
چکیده
شکلدهی نموی ورق، فرایند انعطافپذیری است که در آن ورق فلزی به تدریج با حرکت ابزار در فضای آزاد شکل می گیرد. با توجه به این که ورق به صورت موضعی شکلدهی می شود و نیروها متمرکز بر منطقه تماس ابزار با ورق هستند، شکل پذیری ورق در این فرایند در مقایسه با سایر روش های معمول شکلدهی افزایش می یابد. در این مطالعه با شبیه سازی عددی فرایند شکلدهی نموی ورق دولایه AA۳۱۰۵-St۱۲ با استفاده از روش اجزای محدود، نیروی عمودی وارد بر ابزار شکلدهی و ضخامت نهایی لایهها در شرایط مختلف محاسبه شده است. اعتبار نتایج شبیه سازی با مقایسه آنها با نتایج حاصل از آزمایش های تجربی ارزیابی شده است. با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی مدل هایی عددی برای تخمین نیروی عمودی وارد بر ابزار و ضخامت نهایی لایهها بر حسب متغیرهای ورودی فرایند بدست آورده شده است. بهینه سازی چند هدفه برای دستیابی به حداقل نیروی عمودی و حداقل کاهش ضخامت لایهها، بر مبنای مدلهای بدست آمده و با کمک روش الگوریتم ژنتیک انجام شده است. در نتایج بدست آمده حالت های بهینه ضخامت کل ورق دولایه و نسبت ضخامت لایهها در حالت های مختلف تماس لایه آلومینیومی و یا لایه فولادی با ابزار شکلدهی تعیین شده است.
دوره ۲۳، شماره ۳ - ( ۵-۱۴۰۲ )
چکیده
مسائل حمل و نقلی به سه سطح استراتژیک، تاکتیکی و کارکردی دسته بندی می شود که هریک سطح نفوذ، میزان بودجه مورد نیاز، تصمیم گیران و دوره زمانی متفاوتی دارند. مسئله طراحی و توسعه شبکه حمل و نقل ریلی یکی از مسائل مهم و کلیدی از سطح استراتژیک است. به طور خلاصه، طراحی شبکه به نحوه اختصاص دادن بودجه محدود به توسعه زیرساخت شبکه ریلی می پردازد، به گونه ای که هدفهای خاصی همچون کمینه سازی کل زمان سفر در شبکه، کمینه-سازی هزینه های توسعه یا نگهداری شبکه، بیشینه سازی درآمد حاصله از انتقال بار، یا بیشینه سازی جذب تقاضای سفر به سوی شیوه ریلی لحاظ شود. شکل عمومی مساله طراحی شبکه یک مسئله دوسطحی در رده مسائل NP-Hard به شمار می¬رود که حل آن در مقیاس های کوچک با دشواری روبروست.
در این مقاله برای حل مسئله طراحی شبکه یک الگوریتم حریصانه ارایه می شود که سعی در کاهش هرچه بیشتر هزینه های توسعه شبکه دارد. الگوریتم با این هدف طراحی شده است که اولویت توسعه شبکه را به بلاک های با کمترین هزینه توسعه می دهد و این روند تا جایی پیش می رود که کل سطح تقاضای ورودی بتواند از شبکه انتقال پیداکند. این الگوریتم با زبان جاوا پیاده سازی شد و شبکه راه آهن ایران به عنوان مطالعه موردی استفاده شد. با توجه به ماهیت دو هدفی در مسئله، تقاضای عبوری و توسعه در شبکه، جواب های "شبه پاریتو" با درصد های متفاوت از اهمیت این دو هدف مورد بحث و بررسی قرار گرفت و نتایج الگوریتم پیشنهادی تحلیل گردید.