طراحی شکل بهینه کول قنات با استفاده از روش اجزای محدود و الگوریتم جامعه پرندگان

کاریزها یا قنات‌ها سازه­های آبی اختراع ایرانیان هستند که توسط آن­ها آب­های زیرزمینی استحصال شده با نیروی ثقل و از زیرزمین و دور از تبخیر منتقل میگردد. ساختمان کاریزهای ایجاد شده در ایران از حالت دائر به بائر تغییر وضیعت داده و برای جلوگیری از تخریب ساختمان کاریز از سازه­های مقاوم یا کول­ استفاده گردید. هدف اصلی از این مطالعه، طراحی شکل بهینه کول قنات با استفاده از روش اجزای محدود و الگوریتم جامعه پرندگان می‌باشد. برای این منظور، ابتدا مدل‌سازی سه بعدی کول و اجزای اطراف آن در نرم‌افزار ANSYS انجام شد و سپس شکل بهینه کول با استفاده از روش بهینه‌سازی الگوریتم جامعه پرندگان و الحاق آن به نرم­افزار ANSYS به­دست آورده شد. وزن کول به­عنوان تابع هدف مساله بهینه­سـازی و متغیرهای طراحـی شامل ‌پارامترهای هندسی کول ‌درنظر گرفتـه شد. هم­چنین تنش در بدنه کول (تنش­های فشاری و کششی بتن) به­عنوان محدودیت­ لحاظ گردید. نتایج بهینه­سازی بیانگر کارایی بالای الگوریتم جامعه پرندگان در طراحی بهینه شکل کول‌ بود به­طوری­که وزن بهینه کول در مقایسه با کول­ موجود کاهش قابل توجه­ای داشته است.