فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله، یک روش طراحی بهینه نامعین برای کمینه‌سازی جرم کل یک کپسول فضایی بازگشتی تحت تأثیر عدم قطعیت‌های تلرانس‎های هندسی ساخت و مونتاژ ارائه شده است. طراحی بهینه نامعین یعنی بهینه‌سازی طراحی با لحاظ کردن اثر عدم قطعیت‌ها، به‌طوری‌که طراحی نهایی مقاوم و پایدار باشد. رویکرد پیشنهادی مبتنی بر ترکیب طراحی بهینه چندهدفی و ارزیابی بهینگی نامعین واریانس‌محور می‎باشد. ابتدا نقطه بهینه اولیه با استفاده از الگوریتم ژنتیک در شرایط معین تعیین می‌شود. سپس، ارزیابی بهینگی نامعین این طراحی در برابر تغییرات احتمالی تحت تاثیر پارامترهای عدم قطعیت از طریق یک فرایند تکراری انجام می‌گردد. چنانچه طراحی به‌دست‌آمده معیارهای بهینگی نامعین را برآورده نکند، الگوریتم با تعدیل قیود طراحی و جست‌وجوی نقطه بهینه جدید، این فرایند را تا دستیابی به یک طراحی بهینه نامعین تکرار می‌کند. چارچوب طراحی بهینه چندموضوعی به روش همه در یک مرحله (AAO) پیاده‌سازی شده است. از نمونه‌برداری ابرمکعب لاتین (LHS) در فضای عدم قطعیت‌های هندسی استفاده شده و سطوح پاسخ توابع هدف و قیود استخراج گردیده است. سپس، با به‌کارگیری روش تحلیل واریانس، تأثیر عدم قطعیت‌های هندسی بر پاسخ‌های بهینه کمی‌سازی شده است. نتایج نشان می‌دهد که کپسول بهینه‌شده نامعین، 7/10 درصد سبک‌تر از طراحی پایه است، در حالی که حاشیه پایداری استاتیکی آن نیز بهبود یافته است. این کاهش جرم از طریق بازطراحی هوشمندانه شمایل آیرودینامیکی کپسول و حذف نیاز به جرم تعادلی محقق شده است. همچنین، ارزیابی بهینگی نامعین تأیید می‌کند که توابع بحرانی طراحی دارای حداقل حاشیه ایمنی ۲ سیگما در برابر عدم قطعیت‌های هندسی هستند که گواهی بر قابلیت اطمینان طرح پیشنهادی است.