-
Sinteza paličnih konstrukcij z mešanim celoštevilskim nelinearnim programiranjem : doktorska disertacijaŠilih, SimonV doktorski disertaciji obravnavamo sočasno optimiranje topologije, oblike in diskretnih/standardnih dimezij paličnih konstrukcij. Optimiranje izvajamo z optimizacijsko metodo mešanega ... celoštevilskega nelinearnega programiranja (MINLP). Z MINLP sočasno izvajamo diskretno optimiranje topologije in diskretnih/standardnih dimenzij ter zvezno optimiranje oblike. Tekom optimizacijskega procesa se določeni konstrukcijski elementi avtomatsko dodajajo ali odvzemajo iz konstrukcije, s čimer tvorijo različne konstrukcijske alternative. V disertaciji zato obravnavamo sintezo paličnih konstrukcij. Optimizacijski problemi sinteze paličnih konstrukcij so obsežni, nekonveksni in nelinearni. Takšno sintezo korakoma rešujemo na treh nivojih dejavnosti: z generiranjem superstrukture paličja, z razvojem posebne modelne formulacije MINLP in z reševanjem definiranega problema MINLP. V superstrukturi konstrukcije so zajeti vsi strukturni elementi konstrukcije. V primeru paličnih konstrukcij so to vozlišča in njihove medsebojne povezave - palice. Poleg samih strukturnih elementov definiramo tudi njihove medsebojne relacije, ki določajo strukturne/topološke alternative. Na nivoju generiranja superstrukture definiramo tudi diskretne/standardne dimenzije prečnih prerezov palic. Sintezo paličja nadaljujemo z razvojem modelne formulacije kjer generirano superstrukturo paličja opišemo z modelom (ne)enačb. Zadnji nivo sinteze predstavlja reševanje definiranega problema MINLP. Za reševanje nelinearnih in nekonveksnih optimizacijskih problemov sinteze paličnih konstrukcij smo uporabili modificirani algoritem OA/ER. Poleg nekonveksnosti in nelinearnosti je glavni problem sinteze paličnih konstrukcij predvsem veliko število binarnih spremenljivk, ki sodelujejo v procesu optimiranja. Za namen učinkovitega in uspešnega reševanja sinteze paličja smo razvili zaporedno dvofazno strategijo (STP). Z opisanim postopkom sinteze smo izvedli sočasno optimiranje topologije in diskretnih/standardnih dimenzij ravninske palične konzole, sestavljene iz desetih palic. Gre za klasični numerični primer iz literature. Izračunane rezultate smo primerjali z rezultati drugih optimizacijskih metod. V vseh primerih smo z sintezo MINLP dosegli boljše rezultate. Optimiranje topologije paličnih konstrukcij večjega obsega predstavlja zaradi velikega števila elementov kombinatorično izredno obsežen problem. Za namen sinteze ravninskih paličnih nosilcev velikega obsega smo razvili Hierarhično metodo superelementov (HSA). Pri metodi HSA konstrukcijo razdelimo na več segmentov, vsak segment je lahko notranje razdeljen na več panelov. Optimiranje topologije poteka znotraj posameznega segmenta ter sočasno po vseh segmentih. V superstrukturo zajamemo 1e tiste razporeditve palic, ki predstavljajo kinematično stabilne konstrukcije. S tem ko izločimo nestabilne rešitve, obenem občutno zmanjšamo obseg kombinatorike in izboljšamo rešljivost problema. Po vnosu osnovnih podatkov konstrukcije se generiranje superstrukture paličja kakor tudi vzpostavitev sistema topološkihrelacij izvede avtomatsko. S primerjalno sintezo ravninske paličnekonzole smo dokazali, da lahko z metodo HSA, ki omogoča generiranje večje superstrukture in s tem večih strukturnih alternativ, ob daljšem času reševanja občutno izboljšamo končni rezultat. Z zadnjim računskim primerom, predstavljenim v disertaciji, smo predstavili uspešno sintezo kontinuirnega paličnega nosilca preko treh polj skupnega razpona 100 metrov. Superstrukturapaličja zajema čez 500 palic, optimizacijski problem pa vsebuje skoraj 20000 binarnih spremenljivk. Uspešno reševanje tako obsežnih problemov trenutno predstavlja velik izziv na področju optimiranja konstrukcij.Type of material - dissertationPublication and manufacture - Maribor : [S. Šilih], 2004Language - slovenianCOBISS.SI-ID - 9297942
Author
Šilih, Simon
Other authors
Kravanja, Stojan
Topics
mehanika |
konstrukcije |
optimiranje konstrukcij |
sinteza konstrukcij |
diskretno optimiranje |
zvezno optimiranje |
mešano celoštevilsko nelinearno programiranje |
MINLP |
algoritem zunanje aproksimacije s sprostitvijo enačb |
OA/ER algoritem |
OA/ER modificiran algoritem |
MINLP strategija |
paličja |
mechanics |
structural optimization |
structural synthesis |
discrete optimization |
constinuous optimization |
mixed integer nonlinear programming |
MINLP |
outer-approximation/equality relaxation algorithm |
OA/ER algorithm |
modified OA/ER algorithm |
MINLP strategy |
trusses
Library | Call number – location, accession no. ... | Copy status |
---|---|---|
Library of Technical Faculties, Maribor | pisarna A-003 (FERI) DD ŠILIH S. SINTEZA | available - reading room |
University of Maribor Library | Skladišče II 60806 | available - reading room |
Shelf entry
Permalink
- URL:
Impact factor
Access to the JCR database is permitted only to users from Slovenia. Your current IP address is not on the list of IP addresses with access permission, and authentication with the relevant AAI accout is required.
Year | Impact factor | Edition | Category | Classification | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
JCR | SNIP | JCR | SNIP | JCR | SNIP | JCR | SNIP |
Select the library membership card:
DRS, in which the journal is indexed
Database name | Field | Year |
---|
Links to authors' personal bibliographies | Links to information on researchers in the SICRIS system |
---|---|
Šilih, Simon | 20029 |
Kravanja, Stojan | 07599 |
Select pickup location:
Material pickup by post
Notification
Subject headings in COBISS General List of Subject Headings
Select pickup location
Pickup location | Material status | Reservation |
---|
Please wait a moment.