فرهاد کلاهان - استادیار، دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد-گروه مکانیک
علی بهروزفر - دانشجوی کارشناسی ارشد مکانیک-دانشگاه فردوسی مشهد

در بسیاری از مکانیزمها و سیستمهای حساس مهندسی، ایمنی و اطمینان از عملکرد صحیح مجموعه در حین کاربری بسیار حیاتی بوده و به همین جهت، قابلیت اطمینان (Reliability) به عنوان معیاری اساسی در طراحی و ساخت چنین سیستمهایی مورد توجه قرار میگیرد. تخصیص اجزاء مازاد، بعنوان یکی از اصلیترین راهکارهای ارتقاء قابلیت اطمینان، از اهمیت خاصی برخوردار است. همچنین تعداد و چگونگی تخصیص اجزا مازاد تاثیر بسزایی در میزان افزایش قابلیت اطمینان سیستم در دست طراحی دارد. بنابراین تخصیص بهینه اجزاء مازاد (Redundancy allocation) از جمله مسائل مهم در طراحی بر اساس قابلیت اطمینان است. در این مقاله، مساله تخصیص بهینه اجزا مازاد بمنظور بیشینه کردن قابلیت اطمینان کل سیستم، با توجه به محدودیتهای هزینه و وزن مجاز، ارائه و حل شده است. سیستم در نظر گرفته شده دارای یک ساختار سری- موازی عمومی میباشد، که به هر یک از اعضای آن انواع مختلفی از اجزاء مازاد میتواند اختصاص یابد. مساله مورد نظر از نوع مسائل پیچیده و غیر خطی است که حل آن با استفاده از روشهای سنتی و معمول بهینه سازی، در زمانهای معقول محاسباتی، مقدور نمیباشد. بنابراین در این تحقیق، برای اولین بار از الگوریتم فرا ابتکاری تبرید تدریجی (Simulated Annealing)، به منظور حل سریع مساله مذکور استفاده گردیده است. الگوریتم پیشنهادی بر روی یک مثال الگو و پرکاربرد در مقالات، پیاده سازی شده است. نتایج حاصله نشان دهنده کارایی، همگرایی مناسب و سرعت بالای آن در زمینه جستجوی فضای جوابها است. مدل و روش حل ارائه شده بصورت یک راهکار عمومی، در طراحی بر اساس قابلیت اطمینان سیستم ها و مکانیزمها، میتواند مورد استفاده قرار گیرد.

طراحی بر اساس قابلیت اطمینان- بهینه سازی- اجزاء مازاد- الگوریتم تبرید تدریجی