بهينه‌سازي دوهدفه سازه‎اي كپسول فضايي با تقريب استوانه جدار نازك

در اين مقاله به بهينه‎سازي سازه‏اي كپسول فضايي با تقريب يك پوسته استوانه‎اي جدار نازك با طول مشخص و تحت نيروي محوري فشاري و فشار جانبي ثابت پرداخته شده است. متغيرهاي طراحي شامل قطر بيروني و ضخامت استوانه است. اهداف بهينه‎سازي، كمينه‎سازي جرم و بيشينه‎سازي فركانس مود اول ارتعاشاتي استوانه است. قيود طراحي شامل ضريب بار كمانش (ضريب اطمينان كمانش) بالاي 1.5 و تنش فون‎ميسز زير 100 مگاپاسكال است. در اين مقاله، ابتدا با توجه به حدود مجاز متغيرهاي طراحي، يك طراحي آزمايش  و سپس تحليل حساسيت صورت پذيرفته تا ميزان حساسيت توابع هدف و قيود نسبت به متغيرهاي طراحي بررسي شود. بعد از حل عددي مقادير خروجي به كمك نرم‎افزار انسيس و تهيه سطح پاسخ، نقطه بهينه طراحي به كمك الگوريتم بهينه‎سازي ژنتيك دو هدفه شناسايي شده است. در ادامه، با شبيه‎سازي عددي نقطه بهينه، صحت مقادير به دست آمده از روش سطح پاسخ بررسي شده و دقت آن‎ها تاييد شده است. نتايج نشان مي‎دهد كه در نقطه طراحي انتخاب شده، تنش فون‏ميسز كم‌تر از مقدار مجاز خود يعني 100 مگاپاسكال مي‎شود. هم‌چنين ضريب بار كمانشي بيش از دو برابر مقدار حداقلي مجاز خود به دست مي‎آيد. با اين وجود، اين نقطه كم‌ترين فاصله از مبدا را داشته و نقطه زانويي به عنوان نقطه بهينه انتخاب شده است