جهت تعیین پارامترهای مورد نظردر الگوریتم جامعه پرندگان، یک شیروانی خاکی با هندسه ساده و خواص مکانیکی یکنواخت مطابق شکل (۱-۵) در نظر گرفته شده است. شیروانی فوق را برای هر تغییر برای پارامتر مورد تحلیل قرار داده می شود و نمودار تغییر در پارامتر مورد نظر در مقابل میزان تکرار برنامه جهت رسیدن به جواب و یا زمان مورد نظر جهت حل مساله و در نهایت در مقابل مقدار ضریب اطمینان Fs ترسیم می شود، سپس با بررسی آن نمودار مقدار مناسب برای هر متغیر انتخاب خواهد شد.
( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
جهت تعیینw (تابع وزن اینرسی) که در رابطه (۴-۱)که در فصل چهارم به طور کامل توضیح داده شده است تاثیر گذار میباشد. با توجه به مطالب گفته شده در فصل قبلی برای مقدار ۰۱/۰w= تا ۵/۰w= مساله شیروانی شکل (۱-۵) را به صورت تقریباً پیوسته برای w مورد تحلیل قرار داده و نتیجه حاصل را به صورت گراف شکل (۵-۱) جهت بررسی ارائه می شود. با توجه به گراف شکل (۵-۱) که بیانگر مقدار تابع وزن wنسبت به تعداد تکرار[۷۸] است میتوان نتیجه گرفت که مقدار w در نقطه ۰۴۵/۰، الگوریتم با کمترین تکرار برای حل مساله به جواب مورد نظر میرسد. پس در نظر گرفتن مقداری۰۴۵/۰w= مناسب است.
(۴-۱)
شکل(۵-۱٫ب) نمودار نسبت w (تابع وزن اینرسی) به تعدادتکرار الگوریتمPSO
تعیین مقادیر عوامل یادگیری که در رابطه (۴-۱) مشاهده میشوند جهت تعیین موقعیت ذره نقش مهمی دارند. پیشنهادات زیادی برای تعیین این دو مقدار از سوی محققان بسیاری ارائه شده است که در تمامی آنها مقدار را برابر هم قرار دادهاند و بازهای برای از ۱ الی ۵/۲ پیشنهاد کرده اند. در نتیجه برای این تحقیق مساله ذکر شده را برای الی به صورت تقریباً پیوسته انجام داده و نتیجه حاصل را به صورت گرافهای شکل (۵-۲) الفوب جهت بررسی ارائه می شود. با توجه به گراف (۵-۲) الفوب، الگوریتم تهیه شده با مقدار از کمترین تکرارجهت رسیدن به بهترین مقدار Fs میباشد. پس انتخاب این مقدار از نظر مهندسی مناسب است.
شکل (۵-۲) الف نمودار تاثیر c1,c2 عوامل یادگیری در مقابل تعداد تکرار تحلیل شیروانی
شکل (۵-۲)ب نمودار تاثیر c1,c2 عوامل یادگیری در مقابل ضریب اطمینان
برای تعیین تعداد پرندگان(ذرات) مثال را برای تعداد ۱۰ الی۱۵۰ پرنده مورد تحلیل قرار داده و نسبت تعداد پرنده را به مقدار زمان مورد نیاز برای کل تحلیل انجام شده است. با توجه به این که تعداد ذرات انتخابی تاثیر زیادی در زمان تحلیل برای هر تکرار برنامه دارد، جهت تعیین سرعت همگرایی برای تعداد پرندگان باید با توجه و تحلیل همزمان نمودارهای زمان نسبت به تعداد پرنده و ضریب اطمینان نسبت به تعداد پرنده تصمیم مناسب گرفت و تعداد پرنده مناسب را تعیین نمود. موارد فوق الذکر در نمودارهای شکل(۵-۳) الف و ب نشان داده شده است. با توجه به اشکال (۵-۳) الگوریتم با تعداد ۷۰ پرنده جهت تحلیل و بهینه سازی مساله از مقدار زمان مناسب و ضریب اطمینان قابل قبولی برخوردار است پس تعداد ۷۰ ذره مناسب میباشد.
شکل(۵-۳)الف نمودار تاثیر تعداد ذرات در مقابل زمان کل بهینهیابی
شکل(۵-۳)ب نمودار تاثیر تعداد ذرات به مقدار Fs
جهت تعیین محدوده مناسب متغییرهای هندسی موقعیت دایره لغزش در شیروانیهای خاکی (Xo موقعیت مرکز دایره لغزش نسبت به محور تعیین شده در جهت xها، Yo موقیت مرکز دایره لغزش نسبت به محور yها، Xtc موقعیت نقطه ابتدای لغزش در سطح بالای شیروانی که در شکل( ۲-۵) نشان داده شده) به تحلیل بیش از ۱۰۰ مورد از شیروانیهای خاکی با شرایط هندسی و مکانیکی مصالح متفاوت پرداخته و از نتایج تحلیل این شیروانیها، محدوده مناسبی برای متغییرهای هندسی دایره لغزش تعیین شده است. جهت معرفی این محدوده برای برنامه تهیه شده از مقدار ثابتی در مشخصات شیروانی استفاده نمودهایم. موارد ذکر شده را میتوان در شکل (۵-۴) ملاحضه نمود. طبق بررسیهای انجام شده در این تحقیق نشان میدهد که تعیین محدوده مناسبی برای متغییرهای هندسی دایره لغزش باعث افزایش در سرعت همگرایی می باشد.
شکل(۵-۴)تعیین محدوده متغییرهای دایره لغزش در شیروانی خاکی
۵-۳- حل چند مثال عملی و تعیین ضریب اطمینان حداقل سطح لغزش و مقایسه نتایج حاصل با نتایج تحقیق محققان دیگر
مثال ۱- تحلیل شیروانی همگن با شیب ملایم
در اینجا به بررسی یک شیروانی خاکی همگن با شیب ملایم ۵/۱ :۱ پرداخته شده است. مشخصات شیروانی در شکل(۵-۵) نشان داده شده است.
شکل (۵-۵) شیروانی خاکی با شیب ملایم ۵/۱ :۱
تعداد تکرار تحلیل شیروانی جهت رسیدن به حداقل ضریب اطمینان توسط نرمافزار تهیه شده را میتوان در شکل (۵-۶) مشاهده نمود. شکل (۵-۶) که نشان دهنده سرعت همگرایی الگوریتم برای مثال۱ میباشد و شامل نمودار ضریب اطمینان در مقابل تعداد تکرار در قسمت الف و قسمت ب شکل(۵-۶) شامل توزیع پرندگان در محدوده متغییرها و نمایی از دوایر لغزش میباشند که میتوان مشاهده نمود.
شکل(۵-۶)الف نسبت تکرار روند حل به ضریب اطمینانFs
شکل (۵-۶)ب نمایی از دوایر لغزش آزمایشی
در شکل(۵-۷) میتوان موقعیت هندسی مرکز و شعاع دایره محتمل ترین سطح لغزش با کمترین ضریب اطمینان را برای مثال ۱ مشاهده نمود.
شکل(۵-۷)موقعیت دایره لغزش در مثال ۱
در جدول (۵-۱) به مقایسه نتایج حاصل از این تحقیق با نتایج حل همین مثال با روشهای تحلیل دیگر الگوریتمها پرداخته شده است. شکل(۵-۸) جهت مقایسه مختصات هندسی دایره لغزش در روش الگوریتم ژنتیک با تحقیق حاضر آورده شده است.
جدول (۵-۱) مقایسه نتایج تحلیل مثال ۱ در تحقیق حاضر با دیگر محققان
نام محقق | سطح لغزش دایروی | |
روش مورد استفاده | ضریب اطمینان | |
Arai& Tagyo | گرادیان مزدوج | ۴۵۱/۱ |
حاجی عزیزی[۴۴] | تعادل حدی | ۴۴۵/۱ |
باقریپور و شاهسوندی | الگوریتم ژنتیک | ۴۳۱/۱ |
[دوشنبه 1400-09-29] [ 11:25:00 ق.ظ ]
|