بررسی پارامترهای بهینه موثر بر صفحه ارتوتروپیک حاوی گشودگی پنج ضلعی با استفاده از الگوریتم بهینه سازی رقابت استعماری

در این مقاله، مقادیر بهینه ی پارامترهای موثر بر توزیع تنش اطراف گشودگی پنج ضلعی واقع در صفحه ارتوتروپیک تحلیل و بررسی می‌شوند. برای تعیین پارامترهای بهینه به‌منظور دست‌یابی به کمترین مقدار تنش در اطراف گشودگی از الگوریتم بهینه‌سازی رقابت استعماری استفاده شده است. الگوریتم رقابت استعماری روشی در حوزه محاسبات تکاملی است که به یافتن پاسخ بهینه مسائل می‌پردازد. این الگوریتم با تقلید از روند تکامل اجتماعی، اقتصادی و سیاسی کشورها و با مدل سازی ریاضی بخش هایی از این فرآیند، عملگرهایی را در قالب منظم به‌صورت الگوریتم ارائه می‌دهد که می‌توانند به حل مسائل پیچیده بهینه‌سازی کمک کنند. پایه‌های اصلی این الگوریتم را سیاست هم‌سان‌سازی، رقابت استعماری و انقلاب تشکیل می‌دهند. در واقع این الگوریتم جواب های مسئله‌ی بهینه‌سازی را در قالب کشورها نگریسته و سعی می‌کند در طی فرآیندی تکرار شونده این جواب‌ها را رفته رفته بهبود داده و در نهایت به جواب بهینه مسئله برساند. روش استفاده شده در این مقاله، بسط روش تحلیلی است که برای گشودگی دایروی و بیضوی توسط لخنیتسکی انجام شده است. متغیّرهای طراحی در این پژوهش شامل زاویه الیاف، زاویه ی بار، شعاع انحنای گوشه گشودگی، زاویه چرخش گشودگی و در نهایت جنس صفحه می‌باشد. نتایج حاصل شده از الگوریتم بهینه‌سازی رقابت استعماری بیانگر مناسب بودن این روش در بهینه‌سازی صفحات ارتوتروپیک می‌باشد. برای اثبات درستی نتایج، از حل عددی اجزای محدود استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهند با انتخاب مناسب پارامترهای بهینه می‌توان مقدار تنش اطراف گشودگی را به‌میزان قابل توجهی کاهش داد.