یک روش جدید در بررسی عدم قطعیت خطای عددی با استفاده از الگوریتم ژنتیک بر اساس پالایش شبکه

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات

2 دانشگاه مالک اشتراصفهان

3 گروههوافضا- دانشکده مکانیک و هوافضا- دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات

چکیده

در این پژوهش روش جدیدی در بهینه‌سازی عدم قطعیت عددی ضریب فشار محلی بر روی سطح بالایی یک بال سه بعدی ارائه شده است. روش مذکور نیاز به حل سیستمی با پالایش شبکه دارد. خطا توسط بسط سری‌های توانی به عنوان تابعی از اندازه المان تخمین زده شده است. تانسور خطا به صورت مجموع مربعات بیان و به عنوان تابع هدف الگوریتم ژنتیک معرفی گردیده است. نقش الگوریتم ژنتیک بدست آوردن مینیمم تابع هدف است که به جای استفاده از روش سنتی مشتق‌گیری جهت رسیدن به مقادیر مینیمم تابع و بدست آوردن انحراف استاندارد بهینه، از این روش بهینه‌سازی جهت رسیدن به ضرایب ثابت و مناسب بسط سری توانی استفاده گردیده است. این تخمین خطا با استفاده از یک ضریب اطمینان به عنوان عدم قطعیت حل عددی معرفی شده است. نتایج نشان داد که با ریز کردن شبکه به اندازه یک چهارم میزان اولیه مقدار خطا نصف گردید. عدم قطعیت محاسبه شده در این مساله برابر 03/0 است که بیانگر فاصله‌ای شامل حل دقیق با 6/97% پوشش است. قابلیت اطمینان بر روی سه خط مبنا بالاتر از 97% نشانگر دقت بالای حل عددی است. بالاترین قابلیت اطمینان 16/99% و کمترین 6/97%بدست آمد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A new approach for uncertainty analysis of the numerical data using genetic algorithm based on grid refinement

نویسندگان [English]

  • Mahnaz Dehghan 1
  • M. Dehghan, M. 2
  • Ali R. Davari 3
1 Science andResearch Branch, Azad University
2 MAlek Ashtar University
3 Department of MEchanical and Aerospace Eng., Schience and Research Branch, Azad University
چکیده [English]

A new approach using the genetic algorithms has been presented to estimate the uncertainties in numerical pressure calculation on a 3D wing. The amount of error in this method has been estimated in the form of power series as a function of the element size. The error tensor is expressed as the sum of squares and has been used as the fitness function in the genetic algorithm. The conventional method for error minimization has been differentiation which is replaced by the genetic algorithm in this paper. The error analysis along with a safety factor has been introduced as the uncertainties in numerical calculations. According to the results, refining the grids down to 25% of the initial size, reduced the error by an amount of 50%. The total uncertainty calculated in this paper was 0.03. This value determines a confidence level of 97.6%. The reliability of the results on three baselines higher than 97% approves the high accuracy of the present calculations. The highest and the lowest reliability in the present calculations was 99.16% and 97.6%, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Uncertainty
  • genetic algorithm
  • power series
  • Safety factor