فرم‌یابی مبتنی ‌بر الگوریتم ژنتیک و تحلیل ارتعاشات اجباری سازه تنسگریتی چند‌وجهی محاط در کره

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-10 (10) XML اصل مقاله (1.19 MB)
کد مقاله : 1066-ISAV2023 (R2)
نویسندگان
1عضو هیات علمی
2پژوهشگاه هوافضا (وزارت علوم، تحقیقات و فناوری)
چکیده
در این مقاله به فُرم‌یابی و تحلیل ارتعاشات یک سازه تنسگریتی چندوجهی با مقطع مثلثی یک طبقه محاط در کره در معرض بارگذاری خارجی پرداخته شده است. معادلات دینامیک غیرخطی سیستم با استفاده از رویکرد لاگرانژ و روش المان محدود استخراج شده است. فرایند فرم یابی پیشنهادی بر پایه الگوریتم ژنتیک و با ساختاری ساده قابلیت تعیین اشکال منظم یا نامنظم تنسگریتی بدون محدودیت‌های ابعادی را دارا می‌باشد. این روش سازه‌های تنسگریتی پایداری را که از میان پیکربندی‌های‎ تصادفی و بر اساس قیود تعریف شده (گره‌های مستقر بر روی کره، توازی سطوح بالایی و پایینی، کوچکتر بودن سطح بالایی از سطح پایینی) و فرایند فرم‌یابی تولید می شوند، با استفاده از تابع تناسب مشخص می کند. عملکرد الگوریتم ژنتیک در فرایند فرم‌یابی سازه‌های با پیکربندی نامشخص، در دو حالت مختلف با ماتریس اتصال مشخص و موقعیت مشخص و تصادفی عضوها (میله‌ها و ریسمان‌ها) در نظر بررسی شده است. همچنین فرم‌های استخراج شده از الگوریتم ژنتیک پس از تحلیل‌ مودال (فرکانس‌های طبیعی و شکل مودها) در معرض بارگذاری هارمونیک قرار گرفته و رفتار ارتعاشی آنها در هر دو حالت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از تحلیل‌ها در قالب یک مطالعه مقایسه‌ای، قابلیت روش پیشنهادی در تعیین مشخصه‌‎های ارتعاشی بر اساس فرم‌یابی هوشمند پیشنهادی را نمایش می‌دهد.
کلیدواژه ها
موضوعات
 
Title
.
Authors
مراجع

1. A. Tibert and S. Pellegrino, "Review of form-finding methods for tensegrity structures", International Journal of 
Space Structures 18(4), 209-223, (2003).
2. R. Motro, "Tensegrity systems: the state of the art", International journal of space structures 7(2), 75-83, (1992).
3. A. Szcześniak and A. Stolarski, "Dynamic Relaxation Method with Critical Damping for Nonlinear Analysis of 
Reinforced Concrete Elements".
4. Y. Li, X.-Q. Feng, Y.-P. Cao, and H. Gao, "A Monte Carlo form-finding method for large scale regular and 
irregular tensegrity structures", International Journal of Solids and Structures 47(14-15), 1888-1898, (2010).
5. J. Zhang and M. Ohsaki, "Form-finding of complex tensegrity structures by dynamic relaxation method", J Struct 
Constr Eng 81(719), 71-77, (2016).
6. M. Pagitz and J.M. Tur, "Finite element based form-finding algorithm for tensegrity structures", International 
Journal of Solids and Structures 46(17), 3235-3240, (2009).
7. J.H. Holland, Adaptation in natural and artificial systems: an introductory analysis with applications to biology, 
control, and artificial intelligence, MIT press, (1992).
8. D. Lobo and F.J. Vico, "Evolutionary development of tensegrity structures", Biosystems 101(3), 167-176, (2010).
9. X. Xu and Y. Luo, "Form-finding of nonregular tensegrities using a genetic algorithm", Mechanics Research 
Communications 37(1), 85-91, (2010).
10. D. Martins, F. Moraes, and P. Gonçalves, "Investigation of the dynamic characteristics of a smart tensigrity 
structure", in Proc. of the VI Symposium of Intelligent Materials and Control, Ilha Solteira, SP, Brazil. 2018