عنوان

تعیین پارامترهای مدل بوک ون اصلاح شده با استفاده از الگوریتم ژنتیک

‭۱۷۷۲۰پ‬

per

تعیین پارامترهای مدل بوک ون اصلاح شده با استفاده از الگوریتم ژنتیک

/آرش خلیلی‌نسب

: مهندسی عمران

، ‮‭۱۳۹۶‬

، افشاری

چاپی

فاقد توصیفگر فارسی و لاتین

کارشناسی ارشد

زلزله

‮‭۱۳۹۶/۰۶/۱۱‬

تبریز

رفتار اعضای سازه‌ای در اثر نیروهای رفت و برگشتی مانند زلزله اغلب یک رفتار غیر خطی می‌باشد و منحنی تنش-کرنش آن‌ها در اثر این نیروها به صورت حلقه‌های بسته‌ای ترسیم می‌شود .به منظور مدلسازی این منحنی‌ها می‌توان از مدل بوک ون کمک گرفت که قابلیت تطبیق با انواع مختلف حلقه‌های هیسترتیک را دارد .مدل بوک ون که به صورت گسترده در مهندسی مکانیک و سازه کاربرد دارد یک توصیف تحلیلی از رفتار هیسترتیک صاف شده ارائه می کند .این مدل به وسیله ی باک معرفی شده و ون با نشان دادن قابلیت تغییر آن با ارائه مشخصه های هیسترتیک متنوع، این مدل را تعمیم داد .این مدل برای بیان رفتار هیسترزیسی اعضای ساختمانی استفاده می‌شود .الگوریتم ژنتیک یک روش جستجوی تصادفی برای بهینه‌سازی می‌باشد که از تکامل بشر الهام می‌گیرد .پارامترهای مدل به عنوان ژن‌های این الگوریتم تعریف می‌شوند و کروموزوم‌ها را تشکیل می‌دهند .در طی اجرای این الگوریتم عمل انتخاب والدین و به دنبال آن عمل ترکیب و جهش بر روی کروموزوم‌های انتخاب شده انجام می‌شود .در هر چرخه از اجرای این الگوریتم مقدار تابع هدف برای دسته پارامترهای جدید محاسبه شده و با مقدار هدف مورد مقایسه قرار می‌گیرد .در این پایان‌نامه از داده‌های آزمایش ‮‭۱۱‬ نمونه آزمایشگاهی که در تحقیقات قبلی ارائه شده، استفاده شده است .این نمونه‌ها تحت بارهای رفت و برگشتی مشخص قرار گرفته و اطلاعات نیرو و جابجایی آن‌ها ثبت شده است .در این تحقیق با استفاده از الگوریتم ژنتیک پارامترهای مدل بوک ون به نحوی تعیین شده‌اند که نمودارهای آزمایشگاهی و منحنی‌های بدست آمده از مدل بوک ون با خطای قابل قبول بر روی هم منطبق شوند .با توجه به حساسیت مدل بوک ون نسبت به پارامترهای مختلف آن ، در این پایان‌نامه به تعیین موثر پارامترهای مدل بوک ون با استفاده از الگوریتم ژنتیک پرداخته شده است بطوریکه خطای بین منحنی بدست آمده از آزمایشات و حلقه‌های هیسترزیس مدل شده با مدل بوک ون در حد قابل قبولی قرار بگیرد .نتیجه بدست آمده حاکی از آن است که مدل بوک-ون یک مدل کارآمد در مدل‌سازی منحنی هیسترزیس اعضای سازه‌ای می‌باشد .همچنین الگوریتم ژنتیک می‌تواند کارایی بالایی در مسائل بهینه‌یابی داشته باشد .

.‮‭The behavior of the members of the instruments due to reciprocal forces such as earthquakes is often a nonlinear behavior and their stress-strain curves are plotted in the form of collar loops as a result of these forces. In order to model these curves, the Bouc-Wen can be used to adapt to different types of hysterical loops. The Bouc-Wen model, widely used in mechanical engineering and construction, provides an analytical description of flattened hysteretic behavior. The model was introduced by Bouc and Wen expanded this model by demonstrating its ability to change it by offering a variety of hysterical features. This model is used to express the hysteresis behavior of building members. Genetic algorithm is a random search method for optimization that inspires human evolution. The parameters of the model are defined as the genes of this algorithm and they form the chromosomes. During the implementation of this algorithm, the selection of parents is followed by the action of crossover and mutation on the selected chromosomes. In each cycle of the implementation of this algorithm, the value of the target function is calculated for a new parameter group and compared to the target value. In this thesis, the data from the experiments of ۱۱ laboratory samples that have been presented in previous studies have been used. These specimens are located under specific reciprocating loads and their force and displacement information is recorded. In this research, using the Genetic Algorithm, the parameters of the Bouc-Wen model are determined in such a way that the laboratory charts and the curves obtained from the Bouc-Wen model with acceptable error coincide. Considering the sensitivity of the Bouc-Wen model to its different parameters, this paper examines the effective determination of the parameters of the Bouc-Wen model using the genetic algorithm, so that the error between the curves obtained from experiments and hysteresis loops modeling with the Bouc-Wen model is at the limit Acceptable. The result shows that the Bouc-Wen model is an efficient model for modeling the hysteresis of the muscle members. Also, the genetic algorithm can have high efficiency in optimization problems‬

خلیلی‌نسب، آرش

غفارزاده، حسین، استاد راهنما

حدیدی، علی، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی