بهبود روش هاي شبيه سازي جهت بهينه سازي طراحي مبتني بر اعتمادپذيري

دكتري

عدم قطعيت، جزئي جدايي ناپذير در يك سيستم مهندسي است و هر گونه طراحي و تحليل بدون لحاظ كردن اين عدم قطعيتها داراي نقصان مي‌باشد. يكي از ابزارهاي در دسترس براي تحليل اثر عدم قطعيت روي سيستمهاي مهندسي، تئوري قابليت اعتماد مي‌باشد كه مبتني بر تئوري آمار و احتمالات است. معمولاً به دليل بار محاسباتي بالا و يا تقريب زياد، اين روش‌ها تا كنون كاربرد گسترده‌اي در مسائل عملي مهندسي نداشته‌اند؛ اما با افزايش روزافزون توان محاسباتي رايانه‌ها از يك سو و بهبود روش‌هاي تحليل اعتمادپذيري از سوي ديگر، تحليل و طراحي سيستمهاي مهندسي با رويكرد مبتني بر قابليت اعتماد به بخشي جدا ناشدني از يك پروسه مهندسي تبديل مي‌شود. يك گروه از روش‌هاي تحليل قابليت اعتماد روش‌هاي مبتني بر جمعيتهاي تصادفي و يا روش‌هاي شبيه‌سازي است. از چالشهاي عمده‌اي كه اين روش‌ها با آن درگيرند هزينه بالاي محاسباتي است. تاكنون روش‌هاي شبيه‌سازي پيشرفته‌اي با عملكرد بهتر و هزينه محاسباتي پايين‌تري نسبت به روش‌هاي ابتدايي پيشنهاد شده‌اند. در همين راستا هدف اصلي پايانامه حاضر بهبود روش‌هاي موجود شبيه سازي است. در ادامه چهار روش بهبود يافته ارائه مي‌شوند و با استفاده از مثال‌هاي معيار شناخته شده، عملكردشان سنجش شده و با روش‌هاي موجود مقايسه مي‌گردند. در يكي از روش‌هاي پيشنهادي، نمونه‌گيري شعاعي در تركيبب با نمونه‌گيري اهميت محور، روشي تطبيقي را ايجاد مي‌كند. در كار ديگري با استفاده همزمان زنجيره ماركوف و يك روش نمونه‌گيري تطبيقي، روشي با عملكردي به مراتب بهتر از روش اصلي ايجاد شده است. روش نمونه‌گيري خطي جديدي با قابليت تطبيق پذيري ابداع شده كه نتايج قابل قبولي را از خود نشان مي‌دهد و در كار ديگري با استفاده از روش‌هاي شبيه‌سازي، دقت روش تحليل اعتمادپذيري مرتبه اول بهبود يافته و از طرف ديگر هزينه محاسباتي روش مونت‌كارلو كاهش مي‌يابد. عملكرد و كارايي هر يك از اين روش‌ها به كمك توابع حدي رياضي و سازه‌اي سنجيده شده و با روش‌هاي موجود مقايسه شده است. در پايان هر فصلِ مربوط به هر كدام از روش‌هاي پيشنهادي، هر روش براي طراحي بهينه يك سازه خرپاي دو بعدي با قيدهاي قطعيتي و احتمالاتي به كار گرفته شده‌است. در قسمت نتيجه گيري نيز هر چهار روش با هم مقايسه شده و نقاط قوت و ضعف آنها برشمرده شده است.

190239

دانشگاه علم و صنعت ايران

سازه

دكتر محسنعلي شايانفر - دكتر محمدعلي برخورداري