---

کوره‌ القایی یکی از ابزارهای گرمایش بدون تماس مواد است. در این کوره‌ها از جریان با فرکانس بالا برای گرم کردن مواد هادی الکتریکی استفاده می‌شود. از آنجا که این روش بدون تماس است، لذا باعث آلودگی یا ایجاد ناخالصی در بار نمی‌شود. در طراحی سیستم اینورتر رزونانس موازی برای تغذیه کوره‌های القایی، انتخاب مناسب خازن برای مدار رزونانس بسیار مهم است. انتخاب این خازن بر فرکانس رزونانس، توان خروجی، ضریب قدرت، ضریب کیفیت و کارایی کوره اثر دارد. در این مقاله علاوه بر مدل‌سازی دقیق اینورتر و یکسوساز، روش مناسبی برای انتخاب مقدار بهینه خازن ارائه می‌شود؛ به‌گونه‌ای که علی‌رغم محدودیت ولتاژ اجباری موجود، بیشینه توان خروجی کوره و حداقل توان تلف شده در خازن حاصل شود. همچنین نقش مقاومت معادل سری خازن در انتخاب خازن بررسی می‌شود. در نهایت برای اجرای الگوریتم پیشنهادی، با تعیین خازن بهینه برای کوره ذوب، مدل کامل کوره و سیستم تغذیه آن شبیه‌سازی و اثر مقدار خازن پیشنهادی ارزیابی می‌شود.

---

این مقاله با بهره گیری از الگوریتم‌های بهینه‌سازی تکاملی، به طراحی بهینه چند هدفه ربات‌های کابلی می‌پردازد. با توجه به اینکه در ربات‌های کابلی، کابل‌ها همیشه باید در حالت کششی قرار داشته باشند، وسعت فضای کاری کنترل‌پذیر ربات به عنوان معیاری برای طراحی بهینه ربات انتخاب شده ‌است. این معیار یکی از موارد بسیار مهمی است که در کارایی ربات های کابلی مورد توجه قرار می گیرد. علاوه بر آن برای آنکه ربات کابلی مهارت و دقت کافی داشته باشد و بتواند در همه جهات مورد نیاز، مانور دلخواه را انجام دهد، از معیارهای دیگر سینماتیکی همانند عدد وضعیت عمومی، حساسیت سینماتیکی انتقالی و دورانی استفاده شده است. با بررسی تقابل این معیار ها با یکدیگر نشان داده شده است که استفاده از روشهای بهینه سازی چند هدفه روش موثری برای رسیدن به مصالحه مناسب در طراحی ربات است. سپس با بهره گیری از روش‌های بهینه‌سازی چند هدفه‌ای با ساختار الگوریتم ژنتیک و الگوریتم ازدحام ذرات، جبهه بهینگی پرتو به گونه‌ای برای متغیرهای طراحی ربات کابلی صفحه‌ای بدست آورده شده است که مصالحه‌ مناسبی بین توابع هدف طراحی صورت گیرد.

---

پوسته‌های تقویت شده‌ای که بارگذاری غالب بر روی آنها فشاری محوری است به عنوان پنل تقویت شده فشاری شناخته می‌شوند. این پنل‌ها دارای کاربرد گسترده‌ای در سازه‌های هوافضا می‌باشند. روش‌های جاری طراحی برای این نوع سازه‌ها نیازمند انجام فرایندهای تکراری سعی و خطا می‌باشد. طراحی بر اساس مفهوم شناسه سازه، یک روش طراحی و تحلیل همزمان است. این روش با دریافت پارامتر کلیدی شناسه سازه و خصوصیات مواد، اندازه‌دهی کاملی از مقطع پنل تقویت شده فشاری را در یک گام در اختیار طراح قرار می‌دهد. نتیجه حاصل از روش شناسه سازه یک نتیجه تحلیلی و صریح است. در این مقاله، روش طراحی پنل تقویت شده با مفهوم شناسه سازه با پیکربندی کلی (شامل امکان انتخاب نوع تقویت کننده، امکان طراحی پنل تقویت شده یکپارچه و یا پنل تقویت شده پوسته-استرینگر) مورد بررسی قرار گرفته است. با انجام اصلاحاتی، نتایج روش شناسه سازه به نتایج تحلیل‌های چرخه‌ای مرسوم نزدیکتر شده است. نتایج حاصل را می‌توان به عنوان بهینه‌سازی اولیه نیز در نظر گرفت. این نتایج با روش‌های جاری طراحی و روش اجزاء محدود مقایسه شده‌اند که علی رغم نزدیکی آنها، روش شناسه سازه نتایج محافظه کارانه‌تری در اختیار می‌گذارد. این موضوع به علت ماهیت بهینه‌سازی تقریبی این روش می‌باشد. این روش علاوه برای اینکه خود می‌تواند یک طراحی اولیه قابل قبول باشد، به عنوان نقطه شروع طراحی در روش‌های عددی بهینه‌سازی نیز قابل استفاده است.

---

در این پژوهش، تلاش شده است تا با ارائه مدل نوینی برای ساختار بازوی مهره‌ای، کاستیمدلهای موجود رباتهای پیوسته در تولید و انتقال حرکت بر‌طرف گردد. بازو‌های مهره‌ای، مانند ساختارهای طبیعی، از مهره‌های به هم پیوسته‌ای تشکیل شده اند که دارای ویژگی‌های ممتازی نظیر قابلیت انطباق با محیط هستند. قوای محرکهروی طول بازو توزیع شده و با تغییر شکل آن، حرکت پیوسته را رقم می‌زند.در این مقاله، اضافه نمودن یک میله بندی به میانه مهره و بهره‌گیری از کابل‌های شاخه‌ای برای انتقال قدرت بین محرکه و مهره ها پیشنهاد می‌شود. نسبت گشتاور موتور به گشتاور اعمالی روی مهره به عنوان نسبت تبدیل معرفی می‌گردد.طراحی جدید، توانایی ایجاد نسبت‌های تبدیل متنوعرا در یک سیکل حرکتی دارد.معادلات دینامیک با روش لاگرانژ به دست آمدهاست. برخورد مهره-مهره و دو میله ای-مهره به عنوان قیود هندسی در طراحی به کار گرفته شده و بازه مجاز پارامترهای هندسی بازوی پیوسته را مشخص میکند. طراحی با شبیه سازیهای صفحه ای آزموده شده است. برای نمایش اثربخشی طراحی پیشنهاد شده، چندین نتیجه شبیه سازی ارائه شده است. مقدار بهینه پارامتر هندسی، برای ثابت نگه داشتن نسبت تبدیل گشتاور محاسبه میشود. در مقایسه با نمونه های گذشته که بطور گسترده ای استفاده میشوند، هدف با ربات پیوسته مهره‌ای نوین محقق شده است.

---

در این مقاله، طراحی یک عملگر هیدرومکانیکی برای سیستم کنترل یک موتور سوخت مایع انجام شده است. با هدف سرعت پاسخ مناسب، ساختار عملگر به گونه‌ای طراحی شده است تا کورس حرکتی المان کنترلی کم شود. لذا، مکانیزم حرکتی المان کنترلی، دورانی در نظر گرفته شده است. در طراحی عملگر، توجه ویژه‌ای به پروفیل المان کنترلی ـ که تعیین‌گر ضریب تبدیل موتور است ـ شده است. ایده‌ی نوینی که مبنای طراحی بهینه قرار گرفته است، طراحی عملگر بر اساس نزدیک کردن مدل حلقه باز شیی کنترلی به مدل مرجع مطلوب حلقه بازی است که از پیش و با توجه به معیارهای رفتار دینامیکی مناسب، تعیین می‌شود. شیی کنترلی شامل موتور، سرووموتور و عملگر هیدرومکانیکی است. بر این اساس با در دست بودن مدل ریاضی موتور سوخت مایع و پس از طراحی ساختاریِ عملگر هیدرومکانیکی، مدل پارامتریک آن تعیین و فرآیند بهینه‌سازی روی مدل شیی کنترلی و مدل پارامتریک عملگر به روش الگوریتم تفاضلات تکاملی انجام و با اصلاح پارامترهای عملگر، پاسخ دینامیکی مدل تجمیعی به پاسخ مدل مرجع حلقه باز نزدیک شده است. نتایج بیانگر آن است که با طراحی بهینه عملگر و اصلاح پارامترهای هندسی آن و بهره‌ی جبران‌ساز، مقدار تابع هزینــه‌ی تعـیینی ـ بر مبنای خطای تعقیب سیگنال مرجع فشار محفظه احتراق موتور سوخت مایع ـ چهار برابر بهبود یافته است.

---

توجه به عدم قطعیت‌ها در روند طراحی ماهواره برها، یکی از مهم ترین فاکتورها برای دستیابی به نتایج منطقی و قابل‌اعتماد میباشد. براین اساس، برای دخالت دادن تأثیر عدم قطعیت‌ها، دو روش طراحی بهینه چندموضوعی و طراحی مقاوم ترکیب شده اند. حاصل این ترکیب، دستیابی به طرح حاملی بهینه با کمترین جرم کل و درعین‌حال، مقاوم نسبت به عدم قطعیت ها برای انجام مأموریت میباشد. در گام اول این پژوهش، به کمک ساختار بهینه مشارکتی، حاملی با پیشران مایع و با محوریت دو موضوع برای ارسال محموله ۱۲۰۰ کیلوگرمی به مدار دایروی ۷۵۰ کیلومتری از سطح زمین و شیب مداری ۵۰/۷ درجه طراحی ‌شده است. موضوع اول سه زیرسیستم طراحی موتور، طراحی هندسه و تخمین جرم را در برمی گیرد و موضوع دوم، زیرسیستم های طراحی زاویه فراز، محاسبات آیرودینامیکی و شبیه‌سازی مسیر را شامل میشود. در ادامه، دو روش طراحی بهینه مشارکتی و طراحی مقاوم با اتخاذ رویکرد چند هدفی ترکیب شده اند تا حامل بهینه و مقاوم برای مأموریت مذکور طراحی گردد. نتایج به دست آمده نشان میدهد که جرم مرحله اول طرح ناشی از طراحی مقاوم مشارکتی نسبت به حامل طراحی شده به روش بهینه مشارکتی سه تن سنگین‌تر بوده و روی‌هم‌رفته هفت ثانیه نیز به زمان عملکرد موتورها اضافه می شود، ضمن آن‌که به لحاظ ابعادی نیز اندکی افزایش پیدا می کند. ارزیابی نتایج خروجی از هر زیرسیستم و همچنین مقایسه نتایج نهایی به دست آمده با نتایج حاصل از حامل طراحی شده برای مأموریت مذکور به روش امکان پذیری چندموضوعی، بر صحت نتایج تأکید دارد.

---

ربات‌های موازی-کابلی دارای مزایای زیادی هستند؛ اما مشکلاتی نظیر برخورد کابل‌ها با یکدیگر و محیط، عدم استفاده از ساختار مناسب و نیاز به تحت کشش بودن کابل‌ها از گسترش آن‌ها جلوگیری می‌کند. لذا اتصال یک بازوی رباتیک سری به سکوی متحرک آن‌ها، موجب هم‌افزایی در قابلیت جابه‌جایی اجسام می‌گردد. این مقاله به طراحی بهینه چندهدفه، و بررسی مقایسه‌ای دو ساختار مقید و معلق از ربات موازی-کابلی سه‌بعدی می‌پردازد تا با نصب یک بازوی سری قابلیت‌های کاری یک ربات هیبرید کامل را دارا باشد. جهت بهینه‌سازی از سه دسته معیار فضای کاری، سختی سینماتیکی و حساسیت استفاده می‌شود. فضای کاری از روش نوینی محاسبه می‌گردد که حاصل ترکیب قیدهای جلوگیری از برخورد کابل‌ها با یکدیگر، برخورد کابل‌ها با سکوی متحرک، کنترل ناپذیری و تکین بودن ربات است. ابتدا به بررسی تقریبی نیرو و گشتاور عکس‌العمل بازوی رباتیک سری به سکوی متحرک پرداخته می‌شود. سپس به بهینه‌سازی چندهدفه با استفاده از الگوریتم بهینه‌سازی تکاملی ژنتیک جهت دستیابی به جبهه پرتو مناسب پرداخته می‌شود. جبهه پرتو با تقابل و مصالحه سه دسته معیار اصلی به دست می‌آید. دو ساختار مقید و معلق در شرایط کاملاً یکسان و با یک هدف واحد بهینه‌سازی و مقایسه می‌شوند. نتایج حاصل از این بهینه‌سازی نشان می‌دهد در ساختار معلق، انرژی مصرفی جهت حمل مجموعه به‌طور قابل‌توجهی نسبت به ساختار مقید کاهش‌یافته است. همچنین طبق نتایج شبیه‌سازی ساختار مقید، فضای کاری و مهارت بیشتری در مقایسه با ساختار معلق دارد. از این نتایج در ساخت و توسعه یک نمونه آزمایشگاهی ربات موازی-کابلی سه‌بعدی استفاده‌شده است.

---

هدف از ارائه مقاله، روش بهینه طراحی سیستمی سامانه مدیریت پیشرانه یا PMD مخزن حامل سوخت هیدرازین برای استفاده در شرایط بی‌وزنی می‌باشد. برای این منظور، از روش‌های عددی برای تحلیل مخزن و رفتار سوخت درون مخزن به همراه PMD برای بهینه‌سازی پارامترهای طراحی سامانه استفاده شده است. بدینصورت که، برای بررسی رفتار سوخت، سامانه مدیریت پیشرانه با استفاده از روش حجم سیال (VOF) در نرم افزار انسیس ویرایش ۱۷ مدل‌سازی نهایی، مش‌بندی و تحلیل شده ‌است. همچنین مدل‌سازی اولیه مخزن و سامانه پیشرانه در نرم افزار سالیدورک ویرایش ۲۰۱۶ صورت پذیرفته است. شبیه‌سازی‌های عددی به منظور بررسی عملکرد PMD و اثبات پدیده مویینگی برای سوخت‌رسانی پایدار در شرایط بی‌وزنی انجام شده است. متغیرهای طراحی در بهینه‌سازی طراحی مخزن و PMD به ترتیب ۱- کمینه نمودن نسبت وزن به ضریب اطمینان، ۲- مشخصات ابعادی مخزن و PMD (ارتفاع، قطر، ابعاد طول و عرض). پارامترهای بهینه‌سازی PMD با هدف دست‌یابی به بیشترین مقادیر دبی جرمی و نرخ حجمی جریان صورت می‌پذیرد. به عبارت دیگر، هدف دستیابی به بیشترین مقادیر سوخت به PMD می‌باشد که در پایان زمان شبیه‌سازی توسط نمودار نرخ جریان قابل اکتساب است. نتایج تحلیل عددی بدست آمده عبارتنداز: پارامترهای سیستمی بهینه مربوط به مشخصات مخزن و سامانه مدیریت پیشرانه (دستیابی به کمینه وزن و بیشینه ضریب اطمینان و همچنین بیشینه دبی خروجی از سامانه مدیریت پیشرانه). صحه‌گذاری نتایج با مقایسه پارامترهای سیستمی بهینه بدست آمده از نمونه‌های موجود با ابعاد مش متفاوت صورت می‌پذیرد.

---

در فرآیند طراحی یک وسیله زیر سطحی به مدل سازی ریاضی زیر سیستم ها/موضوعات درگیر مانند هدایت وکنترل، محموله، هیدرودینامیک، پیشرانش، سازه، طراحی مسیر و عملکرد و روابط متقابل آنها نیاز است. در فازهای ابتدایی طراحی این وسیله همواره متغیرهای طراحی و پارامترهای سیستم با درجه بالایی از عدم قطعیت روبرو هستند. این عدم قطعیت ها باعث چالش در فرآیند طراحی شده و عملکرد وسیله را تحت تاثیر مستقیم قرار می دهند. روشهای طراحی بهینه چند موضوعی رهیافتی جهت طراحی بهینه و امکانپذیر و روشهای طراحی مقاوم رویکردی جهت طراحی غیر حساس نسبت به تغییرات متغییرهای طراحی هستند. ترکیب روشهای طراحی بهینه چند موضوعی و روشهای طراحی مقاوم با یکدیگر برای طراحی یک سیستم پیچیده از منظر بهینگی، امکانپذیری و مقاوم اهمیت ویژه ای دارد. در این مقاله یک روش بهینه سازی چند موضوعی مقاوم جهت طراحی مفهومی یک وسیله زیر سطحی خودگردان با در نظر گرفتن تاکتیک و سیستم به صورت همزمان تحت عدم قطعیت های طراحی توسعه یافته است. برای این منظور روش امکانپذیر چند موضوعی غیر قطعی به عنوان چارچوب بهینه سازی چند موضوعی تحت عدم قطعیت معرفی می گردد. همچنین دو روش تکاملی مبتنی بر پارتو به عنوان دو روش بهینه سازی چند هدفه مورد استفاده قرار گرفته و نتایج دو روش مقایسه می‌گردد. نتایج این تحقیق نشان می دهد، چارچوب جدید طراحی چند موضوعی بهینه مقاوم معرفی شده می تواند با دقت مناسب یک مجموعه طراحی مقاوم را برای یک وسیله زیر سطحی با زیر سیستم های غیرقطعی و کوپله را ارائه دهد

---

در این مقاله با یک رویکرد سیستمی-سیالاتی به طراحی بهینه نازل ماوراء صوت برای استفاده در یک تونل شوک پرداخته شده است. پس از تعیین الزامات و مراحل طراحی مفهومی و طراحی اولیه با استفاده از یک روش مدرن از الگوریتم ژنتیک و دینامیک سیالات محاسباتی جهت بهینه‌سازی کانتور نازل ماوراء صوت بهره گرفته شده است. در روش بهینه‌سازی که در این مقاله در پیش گرفته شده است کل منحنی نازل به صورت یکپارچه با تعدادی نقطه کنترلی به صورت پارامتریک بیان می‌شود و تحت استراتژی بهینه‌سازی ژنتیک تا رسیدن به منحنی بهینه نهایی با حلگر لزج ناویر استوکس و یک مدل آشفتگی دو معادله‌ای مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. در این رویکرد از آنجایی که ارزیابی توابع هدف با شبیه‌سازی عددی انجام می‌شود برای کاهش زمان فرایند بهینه‌سازی، هم در روش عددی و هم در الگوریتم ژنتیک، از پردازش موازی استفاده شده است. همچنین در این فرایند، از اسکالرسازی سه تابع هدف یعنی کمترین افت فشار کل، یکنواختی عدد ماخ و کمترین انحراف جریان محوری در خروجی نازل بهره گرفته شده است. در نهایت کانتور نازل بهینه، بهبود عملکرد قابل توجهی نسبت به نازل اولیه حاصل می‌کند و کارامدی این روش را به خوبی نشان می‌دهد.

---

---