شناسايي مرزهاي منظم به همراه تخمين همزمان مدول الاستيسيته و ضريب پواسون مواد همگن تشكيل دهنده يك جسمناهمگن به كمك الگوريتم رقابت استعماري و روش سيمپلكس

Identifying two regular interfacial boundary configurations andsimultaneously estimation of mechanical properties using Imperialist competitive Algorithm and Simplex method

يكي از موضوعات مهم در صنعت بخصوص صنايع ريخته گري تعيين ساختار داخلي اجسام مانند شناسايي مرزهاي داخلي بين ماده ها، شناسايي ناخالصي ها يا تعيين خواص مكانيكي ماده ها مي باشد. دراينمقاله ابتدابا استفاده از روش بهينه سازي همگاني رقابت استعماري (ICA)، خواص مكانيكي(مدول الاستيسيته و ضريب پواسون) سه ماده همگن تشكيل دهنده يك جسمناهمگن، با هندسه دلخواه مرزهاي داخلي و با استفاده از نتايج آزمون تست كشش، به صورت همزمان و با دقت زياد تخمين زده مي شود. اين كار براساس مينيمم كردن يك تابعهدفكه بهصورتمجموعمربعاتتفاضلبينجابجايياندازه-گيريشدهوجابجاييمحاسبهشدهبااستفادهازروشالمانمرزي(BEM)مي باشد، انجام مي-شود. در ادامه سعي شده است تا با تلفيقي از روش بهينه سازي همگاني( رقابت استعماري) و بهينه سازي محلي(روش سيمپلكس)، مساله معكوس شناسايي مرزهاي منظم داخلي يك جسم ناهمگن، متشكل از سه جسم همگن و ايزوتروپ به همراه تخمين همزمان مدول الاستيسيته و ضريب پواسون مواد تشكيل دهنده آن جسم، انجام شود. از نتايج به دست آمده ( مدت زمان اجراي برنامه و ميزان خطا) مي توان به كارايي روش بهينه سازي رقابت استعماري و روش سيمپلكس در بهينه كردن تابع هدف مورد نظر و در نهايت تخمين خواص مكانيكي سه ماده به همراه شناسايي مرزها پي برد.

One of the most important issues in industry, particular casting industry is to determine the internal structure of objects such as identifying the interfacial boundary configurations between material, identification of impurities or mechanical properties of the material. The objective of the present inverse problem is to identifiedsimultaneously two regular interfacial boundary configurations and mechanical properties of the components of a multiple (three) connected domains using a discrete number of displacement measurements obtained from an uniaxial tension test. A unique combination of a global optimization method i.e. the ImperialistCompetitiveAlgorithm (ICA) and local optimization methods i.e. Simplex Method (SM) along with the inverse application of the Boundary Elements Method (BEM) areemployed in an inverse software package. A fitness function, which is the summation of squared differences between the measured displacements and computed at identical locations on the exterior boundary, is minimized. The obtained results (run-time and error-rate),clearly demonstrate the efficiency of this present algorithm (the ImperialistCompetitiveAlgorithm and Simplex Method)to optimize the objective function and the estimation simultaneously two regular interfacial boundary configurations and mechanical properties.