بهینه سازی توپولوژی از جمله روش های بهینه سازی سازه هاست و هدف آن یافتن بهترین حالت هندسی و عملکردی سازه می باشد. در این روش، هندسه بهینه و توزیع ماده برای یک سازه، در فضایی که باید جای گیرد، تولید می شود. به عبارت دیگر شکل اولیه سازه در معرض بارهای وارده به صورت بهینه تولید می شود. در این روش، که به کمک المان محدود ایجاد می شود، قسمت هایی از المان ها که قابلیت حذف دارند، یعنی تحت تنش نیستند، مطابق الزامات تعریف شده در چرخه های تحلیلی از مدل حذف و بهینه ترین شکل ممکن برای قطعه مورد نظر به نحوی که قادر به حفظ شرایط عملکردی باشد پیشنهاد می شود. در این مقاله، تحلیل توپولوژی روی یک سازه صفحه ای انجام شده است و در آن تغیرات مختلف در اعمال شرایط مرزی، بارگذاری و قیدها بررسی و هندسه بهینه در هر حالت استخراج شده است.

ناهمواری های یک جاده باعث ایجاد ارتعاشات در خودرو می شود، که این ارتعاشات به بدنه خودرو و در نهایت به سرنشینان انتقال می یابد. لذا سیستم فنربندی ارتعاشات وارد شده را جذب و تا حد امکان انتقال آن را به اتاق خودرو و سرنشینان به حداقل می رساند. یکی از بخش های مهم در سیستم فنربندی، اکسل می باشد که تاثیر بسیار زیادی در هدایت و ایمنی خودرو دارد. در این نوشتار، ابتدا اکسل عقب خودروی تیبا به صورت سه بعدی از طریق نرم افزار سالیدورکس مدلسازی گردیده، سپس توسط نرم افزار آباکوس، تحلیل تحت بارگذاری های استاتیکی بر روی آن انجام شده است. در گام بعدی با افزودن محورها در اکسل عقب تیبا، آن را تقویت نمودیم و تحلیل از نوع استاتیکی بر روی آن آزمایش شد. طبق نتایج بدست آمده، مقادیر تنش و جابجایی در اکسل عقب تقویت شده خودروی تیبا از حالت معمولی کمتر بدست آمده است و می توان نتیجه گرفت اکسل تقویت شده به مراتب بهتر از اکسل معمولی می باشد.

مهندسان سازه همیشه به دنبال طراحی سازه هایی بودند که بتوانند عملکردشان را هنگام زلزله پیش بینی کنند. با استفاده از روش طراحی مبتنی برعملکرد می توان سازه ها را مورد بررسی قرارداد تا رفتاری که در برخورد با زلزله مورد انتظار از خود نشان می دهند را مشاهده کرد. امروزه بهینه سازی در طراحی سازه ها از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. زیرا میزان هزینه برای اجرای یک سازه که از نظر اقتصادی بصرفه باشد بر اهمیت این موضوع تاثیر می گذارد. در این مطالعه بهینه سازی وزن قاب های مهاربندی همگرا بر اساس روش طراحی مبتنی بر عملکرد مورد سنجش قرار گرفته است. به دلیل آنکه یکی از مرسوم ترین روش های تحلیل برای ارزیابی عملکرد لرزه ای روش تحلیل استاتیکی غیرخطی می باشد در این مطالعه این روش به عنوان مبنای تحلیل به کارگرفته شده است. مباحث بهینه سازی به دو زیرمجموعه تابع هدف و محدودیت ها تقسیم بندی می شود. تابع هدف این پژوهش براساس معیاری از وزن سازه نوشته شده است. قیود مسئله بهینه سازی نیز شامل معیارهای پذیرش برای اعضای کنترل شونده توسط نیرو و کنترل شونده توسط تغییرشکل و سایر قیود طراحی در سطوح عملکردی مورد نظر هستند. به منظور امکان سنجی طراحی بهینه براساس مسئله تعریف شده بهینه سازی وزن دو قاب مهاربندی همگرای فولادی دوبعدی بااستفاده از الگوریتم فراابتکاری مورد بررسی قرارگرفته است. نتایج حاصل از بهینه سازی نشان می دهد که می توان قاب مهاربندی همگرا را براساس روش مبتنی برعملکرد و با استفاده از الگوریتم فراابتکاری طراحی بهینه کرد.

هدف اصلی این مقاله، ارائه روش تکاملی الگوریتم ژنتیک برای بهینه یابی پارامترهای اصلی موتور سوخت مایع سیکل بسته است. بر مبنای همین الگوریتم بهینه یابی، مدارهای جدید با سیکل های ترمودینامیکی بهبود یافته و تعیین میزان کارآیی آن ها مشخص شده اند. هدف اصلی این بهینه یابی، دست یابی به بالاترین سرعت نهایی ماهواره بر است که با دقت بسیار بالایی هم ارز با نسبت ضربه ویژه است. در این تحقیق، راهبرد استفاده از بوستر توربوپمپ و پمپ سوخت مرحله دوم به عنوان مدارهای مختلف موتور به چالش کشیده شده است. استفاده از بوستر توربوپمپ و پمپ سوخت مرحله دوم از یک طرف باعث افزایش وزن مجموعه موتور و از طرف دیگر با افزایش فشار ورودی پمپ ها و کاهش فشار مخازن، کاهش جرم مخازن و در نهایت کاهش جرم مجموعه موتور را به دنبال دارد. همین تعارض در به کارگیری این زیرسیستم ها، منجر به ارائه یک مساله بهینه یابی بر مبنای مدار موتور می شود. برای این مساله بهینه یابی قیودی چون، محدودیت افزایش فشار محفظه، دور توربین و به تبع آن فشار خروجی پمپ ها وجود دارند که در الگوریتم بهینه یابی اعمال شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که تامین دبی سوخت مولد گاز از پمپ سوخت مرحله دوم و تقسیم دبی خروجی بوستر توربین سوخت به پمپ سوخت مرحله دوم و محفظه احتراق در افزایش سرعت نهایی ماهواره بر نقش بسزایی دارد.

الگوریتم ژنتیک یکی از پرکاربردترین الگوریتم های جستجوی تصادفی برای یافتن جواب بهینه در مسائل قاب های ساختمانی چند طبقه می باشد. در مقاله حاضر وزن بهینه قاب های چند طبقه فولادی تحت آنالیزهای دینامیکی طیفی و آنالیز استاتیکی معادل با استفاده از الگوریتم ژنتیک تعیین شده است و تاثیر آنالیز های دینامکی طیفی و استاتیکی معادل در مقدار وزن بهینه قاب مورد بررسی قرار گرفته است. طراحی اعضای قاب بر اساس روش LRFD و منطبق با آیین نامه AISC360-16 و AISC341-16 انجام گرفته است. همچنین در آنالیز دینامیکی طیفی، مودهای موثر قاب بر اساس آیین نامه ASCE 7-16 تعیین و نیروهای داخلی اعضا بر این اساس تعیین شده اند. آنالیز و بهینه سازی قاب با استفاده از برنامه نوشته شده با زبان برنامه نویسی متلب (MATLAB) انجام گرفته است. همچنین از سه نوع انتخاب تصادفی، انتخاب بر اساس شایستگی و انتخاب رقابتی جهت انتخاب مقاطع و سه الگوی ترکیب مختلف شامل ترکیب تک نقطه ای، دو نقطه ای و پیوسته به صورت همزمان استفاده شده است. نتایج حاصل نشان می دهد استفاده همزمان از سه نوع ترکیب و سه نوع انتخاب منجر به همگرایی سریع تر به جواب بهینه می شود. همچنین با افزایش مقدار بار وارد بر قاب، اختلاف بین وزن بهینه حاصل از دو نوع آنالیز افزایش می یابد و با افزایش تعداد طبقات، آنالیز طیفی در بارهای کمتر وزن بهینه کمتری را نسبت به آنالیز استاتیکی معادل می دهد، اما با افزایش بار، آنالیز استاتیکی معادل وزن کمتری را به دست می دهد که نشان دهنده اهمیت آنالیز دینامیکی طیفی در طرح بهینه قاب های بلند مرتبه می باشد.

در این کار از مزایای استفاده همزمان از رویکرد بیوریفاینری و بهینه سازی برای دست یابی به کارایی فرآیند کل مطلوب استفاده شد. ابتدا از فرآیند تغییر pH قلیایی کمک شده با التراسونیک و بهینه سازی آن به منظور کمک به بیشینه کردن درصد بازدهی استخراج و شاخص سفیدی پروتئین های عضله فانوس ماهی گونه B. pterotum استفاده شد. استراتژی بهینه انتخاب شده با مشخصات بدین شرح؛ نسبت حلال به جامد ml g-1 6، pH انحلال 5/11، توان التراسونیک W 310 ؛ و pH ترسیب 8/5 و با مطلوبیت 84/0؛ بازدهی 53 درصد و شاخص سفیدی 81/76 را ارائه کرد. از این پروتئین در ترکیب با کلاژن هیدرولیز شده در تهیه ژل های حرارتی استفاده شد. نتایج نشان داد ژل حاصل از پروتئین ایزوله نیروی شکست و تغییر شکل را به ترتیب در حدود 123 g و 12/10 میلی متر ارائه کرد. افزودن کلاژن هیدرولیز شده سبب بهبود نیروی شکست (تا سطح 2% وزنی/وزنی) و مقدار تغییر شکل (تا سطح 10% وزنی/وزنی) شد. کلاژن هیدرولیز شده همچنین تا حدودی بر ویژگی های رنگ و شاخص سفیدی و همچنین بر ظرفیت نگهداری آب در ژل ها اثر مثبت داشت. بنابراین می توان عنوان کرد با اتخاذ یک تکنیک جدید استخراج مثل التراسونیک در کنار فرآیند تغییر pH و متعاقبا بهینه سازی آن و همچنین استفاده از رویکرد بیوریفانری به منظور استفاده همزمان از پروتئین های عضله و بافت پیوندی موجود در زیست توده ماهی؛ می توان گامی مهم در جهت حرکت به سمت scale-up (صنعتی کردن مقیاس تولید)کردن فرآیند برداشت.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

ابزار FACTS به دلیل توانایی سریع کنترل توان اکتیو و راکتیو به عنوان جبران کننده های مدرن در بهبود شرایط گذرا و دینامیکی سیستم های قدرت نقش حایز اهمیتی دارند. در این مقاله به نقش یکی از انواع این ابزار یعنی جبران کننده سنکرون استاتیکی (STATCOM) در بهبود پایداری گذرا پرداخته شده است. شیوه کنترلی به کار رفته جهت کنترل جبران کننده، کنترل بهینه است که به بهبود قابل ملاحظه ای منجر شده است. جهت نشان دادن نقش و کارائی سیستم کنترل پیشنهادی شبیه سازی بر روی سیستم تک ماشینه و چند ماشینه انجام گرفته و نتایج آن مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. قابلیت آن در مدهای عمل‍کردی تولید توان اکتیو و راکتیو در میزان بهبود پایداری مقایسه گردیده اند که در تعیین ظرفیت با کمترین هزینه جبران کننده حائز اهمیت است. ضمنا در سیستم چند ماشینه که جبران کننده در باس میانی نصب شده است، سیگنال کنترلی که دربرگیرنده متغیرهای حالت سیستم است در باس جبران کننده در دسترس نمی باشد. در این حالت نشان داده شده است که سیگنال کنترلی را می توان از متغیرهای الکتریکی باس جبران کننده که هم‍ارز متغیرهای حالت می باشند به دست آورد، که از نظر فنی و اقتصادی حایز اهمیت است.