Metamodeling as an optimisation technique for customized components

• Autorzy: Richter F. , Ruschitzka M. , Gust P.

Warianty tytułu

DE

Metamodellierung als Optimierungsansatz zur automatisierten Erstellung anforderungsgerechter Bauteilvarianten

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article introduces the technical realisation of statistically supported Metamodeling as an optimisation technique for customised components. The theory of statistically based interpolation strategy using radial basis function and special Design of Experiments methods like Latin Hypercube Sampling or the Halton-sequence is introduced. The main part shows an example of the practical use of the approach by combining several rule sets in native CAD data. By using construction programmable tables, a geometrically parameterised part is automatically optimised. The exemplary case also deals with troubleshooting the interfaces between theory and practical implementations by giving examples of specified process optimisation e.g. how to transfer objective outputs to specific geometrical parameter values.

DE

Dieser Artikel veranschaulicht die technische Realisation von statistik-gestützter Metamodellierung als Optimierungsstrategie für anforderungsgerechte Bauteilvarianten. Die theoretischen Hintergründe der statistikgestützten Interpolation durch Radiale Basisfunktionen und geeignete statistische Versuchsplanungsverfahren, wie das Latin Hypercube Sampling oder die Halton-Sequence werden vorgestellt. Der Hauptteil zeigt ein Beispiel an technischer Umsetzung des kombinatorischen Ansatzes auf, wie unterschiedliche regelbasierte Entscheidungsinstanzen direkt in nativen CAD-Daten umgesetzt werden können. Durch den Einsatz programmierbarer Konstruktionstabellen entsteht automatisch die optimale Variante eines geometrisch parametrisierten Bauteils. Durch den vorgesellten Anwendungsfall werden auch unterschiedliche potentielle Schwierigkeiten diskutiert, die sich an den Schnittstellen von Theorie und praktischer Umsetzung ergeben. Beispielhaft werden Verbesserungsmöglichkeiten des Gesamtprozesses aufgezeigt, beispielsweise wie sich aus vorhergesagten Simulationszielgrößen spezifische geometrische Parameter ableiten lassen.

Słowa kluczowe

EN

radial basis functions; design of experiments; automatical geometrical optimisation

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 3/112
• Strony: 5--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Richter F.

• Faculty of Automotive Systems and Production, Institute of Automotive Engineering, TH Köln - University of Applied Sciences

autor

Ruschitzka M.

• Faculty of Automotive Systems and Production, Institute of Automotive Engineering, TH Köln - University of Applied Sciences

autor

Gust P.

• Faculty of Mechanical Engineering and Safety Engineering , University of Wuppertal

Bibliografia

• [1] Kruse R., Borgelt C., Klawonn F., Moewes C., Steinbrecher M., Held P.: Computational Intelligence: A Methodological Introduction, 82 (German Version), Springer, Heidelberg, 2013,
• [2] Buhmann M.D.: Radial Basis Functions: Theory and Implementations: 11ff, Cambridge University Press, 2009,
• [3] Chen C.S., Hon Y.C., Schaback R.A.: Scientific Computing with Radial Basis Functions. 2007. {Available - date:2017.07.12, http://num.math.uni-goettingen.de/schaback/SCwRBF.pdf},
• [4] Garud S. S., Karimi I. A., Kraft M.: Design of Computer Experiments: A Review. Computers & Chemical Engineering, 2017,
• [5] Siebertz K, Bebber D, Hochkirchen T.: Statistische Versuchsplanung: Design of Experiments (DoE), 169ff, Springer, Heidelberg, 2010,
• [6] Rippa S.: An algorithm for selecting a good value for the parameter c in radial basis function interpolation, Advances in Computational Mathematics 2(11), pp. 193-210, 1999.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).