Optymalizacja struktur nośnych pojazdów szynowych z wykorzystaniem algorytmów ewolucyjnych i techniki obliczeń równoległych

• Autorzy: Mrzygłód M.

Warianty tytułu

EN

Structure optimization of rail vehicles using evolutionary algorithms and parallel computing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono optymalizację struktur nośnych pojazdów szynowych. Zadaniem optymalizacji było znalezienie minimalnej masy struktury pod uwzględnieniu parametru stanu w postaci naprężenia zastępczego Hubera-Misesa-Hencky’ego. Do budowy modelu pojazdu użyto parametryczną analizę MES. W trakcie optymalizacji wzięto pod uwagę kilka przypadków obciążeń działających na pojazd. Aby rozwiązać to skomplikowane zadanie optymalizacyjne zostały użyta metoda algorytmów ewolucyjnych zintegrowana z techniką obliczeń równoległych. W wyniku optymalizacji waga pojazdu została znacząco zredukowana. Dzięki użyciu techniki obliczenia równoległego udało się znacząco skrócić całkowity obliczeń czas. Przedstawione podejście może znaleźć szerokie zastosowanie w przemyśle.

EN

In the article optimization of a railway vehicle structure was presented. The optimization problem was to find the minimum of the function which describes the weight of the structure under the von Mises equivalent stress constraint. Parametric FEM analysis was used to model structure of the vehicle. For the optimization procedure the several load cases were taken into account. To solve this complicated optimization problem evolutionary algorithms combined with parallel computing technique were used. As a result of the optimization process the weight of the railway vehicle was considerably reduced. The use of the parallel computing significantly shortened the total time of calculations. The presented approach is likely to find wide application in industry.

Słowa kluczowe

PL

pojazd szynowy; optymalizacja struktur nośnych pojazdów; algorytm ewolucyjny; obliczenia równoległe

EN

tramway vehicle; structure optimization of rail vehicles; evolutionary algorithm; parallel computing

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2006
• Tom: z. 1/60
• Strony: 191--196
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mrzygłód M.

• Instytut Pojazdów Szynowych, Wydział Mechaniczny, Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] Osyczka A.: Evolutionary Algorithms for Single and Multicriteria Design Optimization, 2001, A Springer-Verlag Company.
• [2] Mrzygłód M.: Parametryczna optymalizacja konstrukcji pracujących przy obciążeniach wysokocyklowych, Rozprawa Doktorska, Kraków 2005, Politechnika Krakowska
• [3] Osyczka A., Mrzygłód M.: Evolutionary Optimization of Mechanical Structures in Computer Simulated Environment, 6th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization, Rio de Janeiro 2005
• [4] Karbowski A., Niewiadomska-Szynkiewicz E.: Obliczenia równoległe i rozproszone, Warszawa 2001, Oficyna Wydawnicza PW.
• [5] Mrzygłód M., Osyczka A.: Parallel Computing For Design Optimization With Computationally Expensive Functions Using Evolutionary Algorithms, The Eighth International Conference on the Application of Artificial Intelligence to Civil, Structural and Environmental Engineering, Rome 2005.
• [6] Mrzygłód M.: Optymalizacja ewolucyjna konstrukcji mechanicznych z zastosowaniem techniki obliczeń równoległych, Czasopismo Techniczne, Wydawnictwo PK, 2005, z. 10-M/03 s. 91-98.
• [7] Ansys Inc., Release 8.1 Documentation, 2004 Ansys Inc.