ارائه راه‌ حلی مناسب در برآورد خطا و بهبود میدان تنش سازه‌های عمرانی

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، حسین عقابی؛ دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود از سال ۹۵ در رشته دکتری عمران گرایش سازه دانشجو جذب کرد و حالا دو دانشجو به نام‌های علی شاهینی و حمیدرضا داورزنی به‌عنوان نخستین دانش‌آموختگان این رشته توانستند با نمره عالی از رساله و پژوهش خود دفاع کنند.

علی شاهینی با ارائه رساله دکتری خود با عنوان «بازیابی تنش و برآورد خطا بر مبنای تعادل وصله‌ها در تحلیل غیرخطی مسائل به روش آیزوژئومتریک» با استاد راهنمایی احمد گنجعلی و ابوذر میرزاخانی اعضای هیئت علمی گروه عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود توانست با موفقیت دوره دکتری را به پایان برساند.

تعداد مقالات مستخرج از رساله این دانشجو، دو نسخه مقاله علمی پژوهشی به فارسی  (مجله علمی پژوهشی مکانیک سازه‌ها و شاره‌ها و مجله علمی پژوهشی عمران مدرس) و یک مقاله انگلیسی ISI نمایه شده در jcr با ایمکت فکتور ۳.۴ (The European Physical Journal Plus) با نمره رساله ۲۰ بود و داوران خارجی رساله یادشده استادانی با نام‌های مسعود مهدی‌زاده از دانشگاه صنعتی شاهرود و حسین صادقی از دانشگاه آزاد اسلامی واحد دامغان با داور داخلی به نام حمیدرضا ایرانی بودند.

شاهینی در گفت‌وگو با خبرنگار خبرگزاری آنا با تشریح چکیده رساله خود با عنوان «بازیابی تنش و برآورد خطا بر مبنای تعادل وصله‌ها در تحلیل غیرخطی مسائل به روش آیزوژئومتریک» اظهار کرد: امروزه نیاز به حل هرچه بی‌نقص‌تر مسائل مهندسی و یافتن روش‌های عددی با هزینه محاسباتی پایین‌تر و تقریب خطای کمتر، بیش از گذشته مورد توجه محققان بوده است.

وی افزود: در این پژوهش(رساله دکتری) با هدف بهبود سطح تنش در سازه‌ها با معرفی فرمول‌بندی روش تحلیل غیرخطی آیزوژئومتریک بر مبنای رفتار غیرخطی مصالح، کارایی برآورد خطا مبتنی بر بازیافت تنش به روش تعادل وصله‌ها، مورد ارزیابی قرار گرفته است.

دانش‌آموخته رشته دکتری عمران گرایش سازه دانشگاه آزاد اسلامی شاهرود ادامه داد: در این روش با در نظر گرفتن اختلاف بین سطح تنش بهبودیافته و سطح تنش به دست آمده از تحلیل غیرخطی آیزوژئومتریک برای هر المان، به‌صورت تقریبی، معیاری برای تعیین میزان خطای موجود در آن المان به دست آمده و با استفاده از الگوی به‌کارگیری حرکت‌دهی نقاط کنترلی و با فرض اینکه نرم خطای انرژی آیزوژئومتریک به دست آمده، نوعی گرادیان حرارتی بوده در چند تکرار تا حصول همگرایی حداکثر، حل تطبیقی صورت گرفته است.

شاهینی بیان کرد: اثر روش‌های بازیافت تنش مبتنی بر تعادل وصله‌ها و نقاط فوق همگرا در هدایت و راهنمایی حل تطبیقی به روش گرادیان دما، بررسی شده است. در این پژوهش نسبت بررسی سه مسئله نمونه، شامل تیر یکسرگیردار تحت اثر بار متمرکز و استوانه جدار ضخیم تحت اثر فشار داخلی و صفحه سوراخدار تحت اثر نیروی کششی پرداخته شده و صحت‌سنجی به سه روش تطابق نتایج با حل دقیق، استفاده از روش بازیافت تنش مبتنی بر نقاط فوق همگرا و حل اجزای محدود انجام‌شده است.

وی ادامه داد: ارزیابی‌ها نشان داده‌اند روش تعادل وصله‌ها در حل مسائل نمونه با شاخص تأثیر بیش از ۹۴ درصد و نرم خطای دقیق کمتر، نسبت به روش بازیافت تنش مبتنی بر نقاط فوق همگرا، روش قابل اعتمادتری در حل مسائل مهندسی به شمار می‌رود.

به گفته شاهینی، بررسی‌ها نشان می‌دهد اگرچه روش تعادل وصله‌ها زمان محاسبات را نسبت به روش نقاط فوق همگرا، حداقل ۳۰ درصد افزایش داده است؛ اما  در راهنمایی تظریف حل تطبیقی به کمک گرادیان دما و دستیابی به نتایجی دقیق‌تر، بسیار مؤثر بوده به طوری که پس از حداقل دو مرحله تظریف شبکه در دو مسئله نمونه تیر یکسرگیردار تحت اثر بار متمرکز و استوانه جدار ضخیم تحت اثر فشار داخلی، نرم خطای آن نسبت به روش بازیافت تنش مبتنی بر نقاط فوق همگرا بیش از ۳۰ درصد، بهبودیافته و در نهایت می‌توان روش ارائه شده را به‌عنوان راه‌حل مناسبی در راستای برآورد خطا و بهبود میدان تنش مسائل غیرخطی نام برد.

دانش‌آموخته رشته دکتری عمران گرایش سازه دانشگاه آزاد اسلامی شاهرود گفت: در نهایت با توجه به نتایج به دست آمده از حل مسئله‌های مطرح‌شده در این پژوهش می‌توان روش تعادل وصله‌ها (RNIEP) را در تحلیل غیرخطی آیزوژئومتریک به‌عنوان تخمین کننده خطای مناسبی نام برد و از آن به‌عنوان راه‌حلی مؤثر و ساده‌ای جهت برآورد خطا و بهبود میدان تنش بهره برد.