Optimization of simulation model parameters for solidification of metals with use of agent-based evolutionary algorithm

• Autorzy: Kluska-Nawarecka S. , Smolarek-Grzyb A. , Byrski A. , Wilk-Kołodziejczyk D.

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja parametrów modelu symulacyjnego procesu krzepnięcia metali z zastosowaniem agentowego algorytmu ewolucyjnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The finite elements method (FEM) is currently widely used for simulation of thermal processes. However, one of still unresolved problems remains proper selection of mathematical model parameters for these processes. As far as modelling of cooling casts in forms is concerned, particular difficulties appear while estimating values of numerous coefficients such as: heat transport coefficient between metal and form, specific heat, metal and form heat conduction coefficient, metal and form density. Coefficients mentioned above depend not only on materials properties but also on temperature. In the paper the idea of optimalization of simulation method parameters based on adaptive adjustment of curve representing sim­ulation result and result obtained in physical experiment is presented along with the idea of evolutionary and agent-based evolutionary optimization system designed to conduct such optimizations. Preliminary results obtained with use of ABAQUS system available in ACK CYFRONET and software developed at AGH-UST conclude the paper.

PL

Metoda elementów skończonych (MES) znajduje obecnie liczne zastosowania w symulacji procesów cieplnych. Wciąż jednak nierozwiązalny pozostaje problem doboru niektórych współczynników modeli matematycznych tych procesów. Przy modelowaniu stygnięcia odlewów w formie, szczególne trudności powstają przy wyznaczeniu wartości licznych parametrów, np.: współczynnika transportu ciepła pomiędzy metalem a formą, ciepła właściwego, współczynnika przewodnictwa cieplnego metalu i formy, gęstości metalu i formy. Współczynniki te zależą nie tylko od właściwości materiałów, lecz również od temperatury. W artykule zaproponowano metodę optymalizacji wartości parametrów modelu opartą na adaptacyjnym dostosowaniu krzywej stanowiącej wynik symulacji do przebiegu uzyskanego w eksperymencie fizycznym z zastosowaniem algorytmu ewolucyjnego w wersji agentowej. Wstępne wyniki obliczeń zostały zrealizowane przy wykorzystaniu systemu ABAQUS dostępnego w ACK CYFRONET oraz oprogramowania opracowanego przez AGH-UST.

Słowa kluczowe

EN

numerical simulation; evolutionary algorithm; agent systems; solidification casting process; casting

PL

numeryczna symulacja; algorytmy ewolucyjne; system agentowy; proces krzepnięcia odlewów; odlew

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Computer Science
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 9
• Strony: 55--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kluska-Nawarecka S.

• The Foundry Research Institute, Krakow

autor

Smolarek-Grzyb A.

• Department of Metals Engineering and Industrial Computer Science, AGH University of Science and Technology, Krakow

autor

Byrski A.

• Department of Computer Science, AGH University of Science and Technology, Krakow

autor

Wilk-Kołodziejczyk D.

• The Andrzej Frycz Modrzewski Krakow University College, Krakow

• The Foundry Research Institute, Krakow,

Bibliografia

• [1] Górny Z., Kluska-Nawarecka S., Kisiel-Dorohinicki M.: Mathematical and simu-lation models in studies of copper and aluminium alloys. The Foundry Research Institute, Kraków, 2003
• [2] Byrski A., Kisiel-Dorohinicki M., Kluska-Nawarecka S.: Evolutionary optimization of FEM simulation parameters of cooling and solidification process. KomPlasTech 2004, Kraków, 2004
• [3] Suchy J., Mochnacki B.: Modelling and simulation solidification process. PWN, Warszawa, 1993
• [4] Goldberg D. E.: Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning. Kluwer Academic Publishers, Boston, 1989
• [5] Handzlik P., Trębacz L., Byrski A., Kisiel-Dorohinicki M.: Application of dis-tributed genetic algorithm to optimisation of FEMsimulation parameters of solidification process. KomPlasTech 2005, Kraków, 2005
• [6] Byrski A., Kisiel-Dorohinicki M., Nawarecki E.: Agent-based evolution of neural network architecture, Applied informatics: International Symposium on Artificial Intelligence and Applications. Proceedings of the IASTED Conference, Austria, 2002
• [7] Byrski A., Kisiel-Dorohinicki M.: Agent-based evolutionary and immunological optimization. Computational Science ICCS 2007, Springer Verlag LNCS 4487 -4490, Beijing, 2007