حل مساله معکوس شناسایی مرزها و تخمین خواص مکانیکی ماده با استفاده از روش‌های بهینه‌سازی در مواد با مدول الاستیسیته متغیر

یکی از کاربردهای روش‌های بهینه‌سازی، حل مسائل معکوس شناسایی مرزهای داخلی، تخمین خواص مکانیکی مواد و ... می‌باشد. در بیشتر مقالاتی که تاکنون انجام شده به علت سادگی روابط، حالت‌هایی که ماده موردنظر یک جسم همگن می‌باشد، در نظر گرفته شده است، ولی در صنعت هنگامی که دو یا چند ماده مذاب در یک قالب روی هم ریخته می‌شوند، با توجه به نوع ماد‌ه‌ها امکان ترکیب و نفوذ ماده‌ها در هم وجود دارد که باعث به وجود آمدن یک ماده جدید ناهمگن می‌شود. در این مقاله شناسایی هندسۀ مرزهای داخلی نامنظم بین سه ماده و تخمین خواص مکانیکی ماده و تعیین ساختار درونی ماده میانی در حالتی که ماده میانی دارای مدول الاستیسیته متغیر می‌باشد، با تلفیق سه روش الگوریتم رقابت استعماری، سیمپلکس و روش گردایان مزدوج به همراه روش عددی المان‌های مرزی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تاثیر نوع و سختی مواد تشکیل‌دهنده جسم ناهمگن و تاثیر هندسه و موقعیت مرزهای داخلی در همگرایی بررسی شده است. نتایج بدست آمده حاکی از قدرت و توانایی روش ارایه شده و تخمین نسبتا خوب پارامترهای مجهول است.

solving the inverse problem of identifying internal boundaries and estimating the mechanical properties of materials using optimization methods in materials with variable modulus of elasticity

one of the applications of optimization methods is solving the inverse problems of identifying internal boundaries, estimating the mechanical properties of materials and etc. in most of the articles, due to the simplicity of the relationships, the cases where the material is a homogeneous body have been considered, but in industry, when two molten material are combined together, there is a possibility that the resulting material is non-homogeneous material.in this article, identifying the geometry of the irregular internal boundaries between three materials and estimating the mechanical properties is presented. the intermediate material has a variable modulus of elasticity. this problem has been studied by combining three methods of colonial competition algorithm, simplex and conjugated gradian method along with the numerical method of boundary elements method. the effect of the type and hardness of the constituent materials of the non-homogeneous body and the effect of the geometry and position of the internal boudaries on the convergence have been investigated. the obtained results indicate the power and ability of the presented method to estimate unknown parameters.