بهینه‌سازی پارامترهای هندسی آب‌شکن محافظ با استفاده از روش تاگوچی و Gra

به‌طور کلی طراحی‌های مهندسی نیاز به بهینه‌سازی فاکتورهای موثر در پدیده مورد مطالعه دارند که اغلب به روندی پرهزینه‌ و طولانی مدت می‌انجامد. در این راستا روش‌های جدیدی به‌وجود آمده‌اند که می‌توانند بهینه‌سازی را با تعداد کمتر آزمایش‌ها انجام دهند از این‌رو مقرون به‌صرفه‌تر هستند. در این مطالعه سعی شده است از روش‌های تاگوچی و تاگوچی-gra برای طراحی پارامترهای هندسی آب‌شکن محافظ استفاده شود به‌نحوی که بهینه‌ترین عملکرد را در کاهش آبشستگی سری آب‌شکن‌ها داشته باشد. نتایج حاصل از هر دو روش سطح بهینه برای نسبت فاصله آب‌شکن محافظ به طول آب‌شکن اول را برابر با 2.5 و زاویه آب‌شکن محافظ را 90 درجه نشان می‌دهند. حال آنکه نسبت طول آب‌شکن محافظ به‌طول آب‌شکن اصلی در روش تاگوچی 0.8 و در روش تاگوچی -gra برابر 0.6 به‌دست آمد. علاوه ‌بر این با استفاده از آنالیز واریانس مشخص شد که فاصله‌ آب‌شکن محافظ از آب‌شکن اول، زاویه‌ آب‌شکن محافظ و طول آب‌شکن محافظ به‌ترتیب بیشترین تاثیر در عملکرد آب‌شکن محافظ را دارا هستند. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که هر دو روش توانایی بالایی در بهینه‌سازی دارند و بنابراین می‌توانند در مطالعات مهندسین هیدرولیک مفید واقع شوند.

Optimization of the Geometric Parameters of the Protective Spur Dike using Taguchi Method and GRA.

In general, engineering designs need to optimize the factors affecting the understudy phenomenon; however, this is often a costly and timeconsuming process. In this regard, new methods have been developed to optimize with fewer tests; thus, they can make the whole process more affordable. In this study, Taguchi and TaguchiGRA methods were used to design the geometric parameters of the protective spur dike in order to optimize their efficiency in reducing the scouring in a series of spur dikes. The results of both methods showed the optimal ratio of the length of the protective spur dike to the length of the first spur dike was 2.5 and the angle of the protective spur dike was 90 °. However, the ratio of the length of the protective spur dike to the length of the main spur dike in the Taguchi method was 0.8 and in the TaguchiGRA method, it was 0.6. In addition, using variance analysis showed that the distance between the protective spur dike from the first spur dike, the protective spur dike angle, and the length of the protective spur dike were, respectively, the most effective on the performance of the protective spur dike. The results of this study, therefore, indicate that both methods are highly effective in optimization and, therefore, can be useful in the hydraulic engineer studies.