بهینه‎سازی طراحی‎ چندهدفه یک کپسول زیستی بازگشتی بر اساس تحلیل حساسیت پارامترهای اصلی پیکربندی

این مقاله از تحلیل حساسیت پارامترهای اصلی پیکربندی، برای انجام بهینه‎سازی طراحی چند هدفه یک کپسول زیستی بازگشتی استفاده می‌کند. در این راستا، با توجه به فضای طراحی تعریف شده توسط حدود مجاز (حد بالا و پایین) متغیرهای هندسی کپسول، ابتدا به تحلیل حساسیت با روش طراحی آزمایش (doe) به کمک نمونه‌برداری ابرمکعب لاتین (lhs) پرداخته می‎شود. سپس با مدل سازی پیکربندی طراحی، نقاط طراحی بهینه به کمک الگوریتم ژنتیک چندهدفه (moga) شناسایی می‏شود. بهینه سازی سه هدفه، جبهه های پارتو سه بعدی و نامغلوب ایجاد می کند که می تواند به طراح به خصوص در مرحله طراحی مفهومی در تصمیم گیری کمک کند. در ادامه مهم ترین جبهه‏های پارتو سه‎بعدی که نتایج و روند آنها از همدیگر مستقل هستند، ارائه شده‏اند. برای صحه گذاری نتایج، از مقایسه با نتایج یک نمونه تجربی از پیکربندی کپسول بومی بهره برده شده است. درصورتیکه پارامترهای این کپسول بومی در بازه بهینه پارتو قرار گیرد، در جبهه نشان داده شده است.

multi-objective design optimization of a re-entry bio-capsule based on sensitivity analysis of the main configuration parameters

this paper uses a sensitivity analysis of the main configuration parameters to perform multi-objective, design optimization of a re-entry bio-capsule. in this regard, according to the design space defined by the allowable ranges (upper and lower band limits) of the geometrical variables of the capsule, first, the sensitivity analysis (sa) is done using the design of experiment (doe) method with the help of latin hypercube sampling (lhs). then, by configuration modeling, the optimal design points are identified with the help of a multi-objective genetic algorithm (moga). triple-objective optimization creates three-dimensional, non-dominant pareto fronts, which can help the designer’s decision-making, especially in the conceptual design phase. the following are the most important three-dimensional pareto fronts, whose independent results and trends are created and presented. for results verification, the experiment results of the native capsule configuration are utilized. if the native capsule’s parameters are placed in the optimal ranges of pareto, they are shown on the pareto front.