سایت مرجع دانلود پایان نامه -پشتیبانی 09199970560

پایان نامه امکان تشخیص غیر مخرب شکل هندسی حفره¬ها با حل معکوس معادله الاستو استاتیک به روش المان¬های مرزی،الگوریتم ژنتیک و گرادیان مزدوج

ارسال شده در سایت پایان نامه

دانشگاه یزد

دانشکده فنی مهندسی

گروه مهندسی مکانیک

 

پایان نامه

 برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی مکانیک طراحی کاربردی

 

امکان تشخیص غیر مخرب شکل هندسی حفره­ها با حل معکوس معادله الاستو استاتیک به روش المان­های مرزی،الگوریتم ژنتیک و گرادیان مزدوج

استاد راهنما: دکتر محمود خداداد

استاد مشاور: دکتر علیرضا فتوحی

مهر ماه 1392

 

چکیده

در این تحقیق به شناسایی موقعیت و شکل هندسی حفره­های درون یک جسم جامد همگن با حل مسئله مستقیم و معکوس الاستو استاتیک[1] به روش المان­های مرزی[2] ، الگوریتم ژنتیک[3] ، روش گرادیان مزدوج[4]  و روش سیمپلکس[5] پرداخته می­شود.      

برای حل معکوس مسائل الاستو استاتیک، ابتدا نیاز به حل مستقیم آن می­باشد. در مسائل مستقیم با استفاده از روش المان­های مرزی و با دانستن هندسه دامنه شامل شکل و موقعیت حفره­ها و همچنین با داشتن شرایط مرزی، مقادیر مجهول جابه­جایی و ترکشن­ها[6] در نقاط داخلی و مرزی جسم به­دست می­آید.

اما در مسائل معکوس هندسه مربوط به شکل و موقعیت حفره­ها مجهول می­باشد که با استفاده از جابه­جایی­ها و ترکشن­های اندازه گیری شده روی مرز خارجی محاسبه می­گردند. اساس این روش­ها بر مبنای حداقل کردن تابع هدفی می­باشد که به صورت مجموع مربعات تفاضل جابه­جایی­های محاسبه شده(با استفاده از روش المان مرزی) و جابه­جایی­های اندازه گیری شده بر روی مرز خارجی می­باشد. به دلیل غیر خطی بودن مسئله مستقیم، مسئله معکوس نیز غیر خطی بوده و چند وجهی[7] و  بد وضع [8]می­باشد. بنابراین در بهینه کردن تابع هدف مربوطه برای جلوگیری از گیرافتادن در نقاط بهینه محلی [9]  از الگوریتم ژنتیک استفاده می­شود. الگوریتم ژنتیک حدس اولیه مناسبی را برای حرکت روش محلی گرادیان مزدوج فراهم می­کند. با استفاده از روش گرادیان مزدوج تابع هدف تا آنجا که ممکن است در راستای بردار گرادیان کاهش پیدا می­کند. جواب­های روش گرادیان مزدوج حدس اولیه روش سیمپلکس می­باشد. روش سیمپلکس از آنجایی که نیاز به گرادیان گیری ندارد، می­تواند در این مرحله کمک مؤثری به بهبود کیفیت جواب­ها کند.

یکی از محتمل­ترین موارد کاربرد این تحقیق در صنایع ریخته­گری می­باشد. استفاده از آزمایش­های غیر مخربی  نظیر اشعه ایکس برای تعیین حفره­های داخل قطعات بسیار پر هزینه است. اما با بسط  نتایج به دست آمده از این تحقیق، می­توان تنها با انجام آزمایش کشش ساده بر روی قطعات محل و شکل حفره­ها را پیدا کرد.

 

 

 

 

 

 

فهرست مطالب

فصل اول:  مقدمه 1

1-1 مقدمه 1

1- 2 تاریخچه 8

فصل دوم: حل مستقیم معادله الاستو استاتیک برای یک دامنه دارای دو حفره 17

2-1 مقدمه 17

2-2 نظریه اساسی روش المان­های مرزی در مسائل الاستواستاتیک 17

2-3 مقایسه نتایج حاصل از حل مستقیم المان مرزی با نرم افزار آباکوس 34

فصل سوم: حل معکوس معادله الاستیسیته 73

3-1 مقدمه 37

3-2 بهینه سازی و تقسیم بندی روش­های آن 37

3-2-1 روش بهینه سازی محلی 93

3-2-2روش­های بهینه سازی همگانی 39

3-3 طراحی الگوریتم حل معکوس مسائل با استفاده از روش­های بهینه سازی 41

3-3-1 الگوریتم ژنتیک 43

3-3-1-1 ساختار الگوریتم ژنتیک 44

3-3-1-1-1 افراد یا کروموزوم­ها 44

3-3-1-1-2 کدگذاری 44

3-3-1-1-2-1کدگذاری دودویی 54

3-3-1-1-2-2کدگذاری جایگشتی 46

3-3-1-1-2-3 کدگذاری مقداری 47

3-3-1-1-4 کدگذاری درختی 47

3-3-1-1-3 تابع برازش 74

3-3-1-1-4 جمعیت 48

3-3-1-1-5 انتخاب 84

3-3-1-1-5-3 انتخاب مسابقه­ای 48

3-3-1-1-8 توابع جریمه­ای 49

3-3-1-2 روند کلی حل یک مسئله با الگوریتم ژنتیک 51

3-3-1-3روش گرادیان مزدوج 53

3-3-1-3-1 گرادیان تابع هدف 53

3-3-1-3-2 طول گام بهینه 54

3-3-1-5روش سیمپلکس 55

3-4 شبیه سازی مسئله معکوس الاستیسیته 60

3-5 پیاده سازی الگوریتم ژنتیک 62

3-5-1 جمعیت اولیه 64

3-5-2 عملگر تقاطع 65

3-5-3 عملگر جهش 67

3-5-4 توابع جریمه­ای 68

3-6 برنامه رایانه­ای 69

فصل چهارم: بررسی نتایج 71

4-1 مقدمه 71

4-2 تنظیمات استفاده شده در برنامه رایانه­ای 71

4-2-1 تنظیمات مربوط به عملکرد الگوریتم ژنتیک 72

4-2-1-1 تنظیمات توابع الگوریتم ژنتیک 72

4-2-1-2 معیار­های ایست الگوریتم ژنتیک 72

4-2-2 تنظیمات عملکرد روش گرادیان مزدوج 73

4-2-2-1 معیار­های ایست روش گرادیان مزدوج 73

4-2-3 روش سیمپلکس 73

4-2-3-1 معیارهای ایست روس سیمپلکس 73

4-2-4 محاسبه خطا 74

4-3 ورودی­ها و خروجی­های نرم افزار طراحی شده 74

4-4 بررسی چند نمونه 75

4-4-1 نمونه شماره 1 75

4-4-2 نمونه شماره 2 81

4-4-3 نمونه شماره 3 83

4-4-4 نمونه شماره 4 87

4-4-5 نمونه شماره 5 90

4-4-6 نمونه شماره 6 94

4-4-7 نمونه شماره 7 99

4-4-8 نمونه شماره 8 103

4-4-9 نمونه شماره 9 107

4-4-10 نمونه شماره 10 111

4-5 بررسی تأثیر اندازه حفره­ها در روند کاری الگوریتم 117

4-6 اثر خطای موجود در اندازه­گیری جابه­جایی بر روند همگرایی 115

4-7 بحث و نتیجه گیری 121

4-8 پیشنهادات 123

پیوست 124

منابع                                                                                                                             162

 

فهرست اشکال

 

شکل شماره2-1: بردار  r و مؤلفه­های آن 21

شکل شماره2-2: مرز بندی یک دامنه دلخواه برای معادله شماره 15-2 23

شکل شماره2-3: نحوه برقراری ارتباط بین یک گره روی مرز با سایر گره­های مرزی 26

شکل شماره 2-4: المان­های سهمی برای مسائل دو بعدی 29

شکل شماره 2-5: المان­های سهمی برای مسائل سه  بعدی 29

شکل شماره  2-6: یک دامنه دارای دو حفره 32

شکل شماره  2-7: تحت کشش قرار دادن یک جسم جامد دارای دو حفره 34

شکل شماره  2-8: مدل سازی مسئله در نرم افزار آباکوس 35

شکل شماره  2-9: شکل حاصل از تغییر مکان در راستای x 35

شکل شماره  2-10: شکل حاصل از تغییر مکان در راستای Y 35

شکل شماره 3-1: نقاط بهینۀ محلی و بهینۀ کلی 38

شکل شماره 3-2:  انتخاب مسابقه­ای 49
براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد  

 

مطالب مشابه را هم ببینید

141985615752731

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه ، تحقیق ، پروژه و مقالات دانشگاهی در رشته های مختلف است. مطالب مشابه را هم ببینید یا اینکه برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید فروش آرشیو پایان نامه روی دی وی دی

aca@

academicbooks@

دانلود پایان نامه اثربخشی آموزش مهارت های زندگی بر کیفیت زندگی مادران دارای فرزند سندرم داون
پایان نامه مطالعه تطبیقی عنصر نور در هاله مقدس و نگارگری مانویان و هنر اسلامی
پایان نامه بررسی اوصاف بارنامه دریایی در حقوق ایران و اسناد بین المللی
پایان نامه میزان رضایت مشتری در بازار GSM با مقدار توجه به مشتری مرتبط
دانلود پایان نامه بررسی تفاوت بین ابراز وجود دانشجویان دختر و پسر