کد متلب طراحی سطح مقطع I شکل با هدف بیشینه‌ سازی گشتاور

کد متلب طراحی سطح مقطع I شکل با هدف بیشینه‌سازی گشتاور دوم سطح

این محصول شامل کد متلب طراحی سطح مقطع I شکل با هدف بیشینه‌ سازی گشتاور می‌باشد. در طراحی قطعات و سیستم‌های مکانیکی یک یا چند هدف اصلی وجود دارد که توسط یک سری قیود (مثل محدودیت جرم، ابعاد و ...) محدود شده‌اند. برای مثال در طراحی یک تیر، هدف می‌تواند تحمل بیشترین بارگذاری خمشی و قید می‌تواند حداکثر جرم تیر باشد. در نتیجه می‌توان به بسیاری از مسائل طراحی به صورت یک مسئله بهینه‌سازی نگاه کرد.

در نرم افزار متلب دو جعبه ابزار Optimization toolbox و Global Optimization toolbox به مبحث بهینه‌سازی اختصاص دارند. در این دو جعبه ابزار توابع متنوع با کاربردها و الگوریتم‌های مختلفی وجود دارند که هر یک با توجه به هدف خاصی توسعه یافته‌اند. برخلاف تنوع این توابع نحوه به‌کارگیری آنها تا حد زیادی شبیه به یکدیگر است. در محصول کد متلب طراحی سطح مقطع I شکل با هدف بیشینه‌ سازی گشتاور با استفاده از روش بهینه‌سازی به بیشینه‌سازی ممان اینرسی یا گشتاور دوم سطح در طراحی سطح مقطع تیر می‌پردازیم تا به صورت دقیق‌تری با روش حل مسائل بهینه‌سازی در متلب آشنا شوید.

شرح پروژه

در بین قطعات مکانیکی، تیر یکی از پرکابردترین قطعات است. تیر در اکثر کاربردها وظیفه تحمل بارهای فشاری و خمشی (و در بعضی موارد کشش و پیچش) را دارد. در سطح مقطع تیر در اثر بارهای وارد شده به آن تنش‌های نرمال و برشی ایجاد می‌شود. تنش‌ها و خیز تیر تا حد زیادی به طراحی پروفیل سطح مقطع تیر بستگی دارد. پروفیل باید به گونه‌ای طراحی شود که بیشترین ممان دوم سطح یا همان گشتاور دوم سطح را داشته باشد. در این صورت تنش‌ها و خیز تیر به حداقل می‌رسد. همچنین باید توجه داشت که تیر همواره از نظر ابعاد و جرم کلی دارای محدودیت است.

تعریف مسئله :

هدف، تعیین ابعاد این پروفیل (d و w) به گونه‌ای است که با توجه به قیود مسئله بیشترین گشتاور دوم سطح را حول محور ایجاد کند.

ورودی‌های مسئله :

در جدول زیر اطلاعات مربوط به این مسئله قابل مشاهده است :