Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 23

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  design optimization
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
PL
Artykuł poświęcony jest badaniom nad aspektami architektonicznymi projektowania trzonów centralnych budynków wysokościowych o konstrukcji żelbetowej wysokości ponad 100 m, oraz ich optymalizacji poprzez badania projektowe. Prace wykonano w oparciu o badania literatury specjalistycznej, wywiady i warsztaty z inwestorami oraz przeprowadzone empiryczne badania projektowe. Wyodrębniono główne aspekty rozwiązań architektonicznych trzonu: komercyjne - związane z zapewnieniem elastyczności przestrzeni najmu, efektywności rzutu oraz standardu i aspekty koordynacji instalacji i konstrukcji. Wykonane badania przez projektowanie uwzględniały przeprowadzenie symulacji działania systemów windowych oraz badania empiryczne polegające na wariantowym sprawdzeniu optymalnej geometrii trzonu. Prace badawcze prowadzono od wczesnych faz koncepcyjnych z udziałem specjalistów branżowych - instalacji i konstrukcji, obsługi windowej oraz komercjalizacji. Spośród rozważanych typów ukształtowania najkorzystniejsze ze względu na zadane kryteria okazały się trzony o grzebieniowym układzie lobby grup windowych i centralnym hallu piętrowym, co wynika z najlepszej osiąganej efektywności i elastyczności rzutu.
EN
The paper is devoted to research on the architectural aspects of designing central cores of skyscraper buildings with a reinforced concrete structure and a height of over 100 m and their implementation in design research. The works were carried out based on specialist literature research, interviews, and workshops with investors as well as empirical design research. The main aspects of the architectural solutions of the core were distinguished: commercial related to ensuring the flexibility of the rental space, efficiency of the projection, standard, aspects of installation, and construction coordination. The research carried out by design includes simulations of the operation of elevator systems and empirical research on finding the optimal shaft geometry. The research and investigation were carried out from the early conceptual phases with the participation of industry specialists - installation and construction, elevator service, and commercialization. Among the considered types of shapes, the shafts with a comb arrangement of elevator groups and a central story hall turned out to be the most advantageous due to the set criteria, which results from the best-achieved efficiency and flexibility of the layout.
2
Content available remote Numerical optimization of the rotary table construction of a CNC milling machine
EN
The article presents the issues of numerical analysis of the structure of a heavy CNC milling machine turntable. A 3D model of the machine tool was developed using the CAD application, and the rotary table of the machine tool was tested in the CAE application. The results of the strength and stress analysis were the basis for the optimization of the structure.
PL
W artykule przedstawiono problematykę numerycznej analizy konstrukcji stołu obrotowego ciężkiej frezarki CNC. W aplikacji CAD opracowano model przestrzenny obrabiarki, a jej stół obrotowy został przebadany w aplikacji CAE. Wyniki symulacji wytrzymałościowych były podstawą do optymalizacji konstrukcji.
3
Content available Model and dynamical analysis of a tattooing device
EN
The paper presents the physical model of the tattooing device. The model is described by three degrees of freedom and a series of linear and nonlinear dynamic parameters and excitation, whose values are determined – depending on the available data and resources – by analytical, numerical and experimental methods. There are also presented a solution of motion equations and the assessment of the impact of individual parameters on the nature of solutions, and moreover, it is indicated a modification of the structure, the use of which results in decrease the amplitudes of the body structure vibrations.
4
Content available remote Multi-thread evolutionary computation for design optimization
EN
The paper presents multi-thread calculations using parallel evolutionary algorithms (EA) for single and multicriteria design optimization. This approach was implemented to avoid a negative influence of incorrectly chosen initial and EA’s control parameters for the accuracy of generated solutions and thereby to improve the effectiveness of the EA’s use. Parallel computation for single optimization problems relies just on running n threads with different randomly chosen parameters in order to find the best final solution. For multicriteria optimization problems, each thread generates a set of Pareto optimal solutions and at the end these sets are combined together, giving a real set of Pareto optimal solutions. During the run of the algorithm, random interactions between threads were applied. The experiments were carried out using tenthread processes for different examples of single and multicriteria design optimization problems, two of which are presented in the paper.
PL
W artykule przedstawiono wielowątkowe obliczenia równoległe z wykorzystaniem algorytmów ewolucyjnych (AE) dla jedno- i wielokryterialnej optymalizacji konstrukcji. Przedstawioną metodę wykorzystano w celu uniknięcia negatywnego wpływu niewłaściwie dobranych parametrów inicjujących i sterujących w algorytmie ewolucyjnym na dokładność obliczeń, a tym samym w celu poprawy efektywności działania algorytmu. Obliczenia równoległe dla optymalizacji jednokryterialnej polegają na uruchomieniu n wątków z losowo dobranymi parametrami AE z przyjętych zakresów i zbiorów dyskretnych. Dla optymalizacji wielokryterialnej każdy wątek generuje niezależny zbiór rozwiązań Pareto, a następnie na końcu zbiory te są łączone w finalny zbiór rozwiązań Pareto. W trakcie obliczeń wprowadzono losowe interakcję między wątkami. Eksperymenty przeprowadzono z wykorzystaniem 10 wątków równoległych dla wielu przykładów, dwa przedstawiono w artykule.
EN
Three-cone bit is the key equipment in the exploration of the oil in offshore drilling and exploration, the bearing system and the seal system are the critical components for the bit. Especially in the offshore drilling environment, the seal design need to be carefully considered. A multi-objective optimization design including orthogonal design method and F-test with finite element analysis for a three-cone bit seal is proposed. Firstly, the calculation method of optimization targets are given, including the minimization of maximum contact pressure and leakage rate analyzed by ANSYS and MATLAB respectively, to maximize seal life and reliability. Then, an orthogonal experiment approach is used to investigate the effects of the eleven parameters on the seal performance, and the influence degrees of the seal factors on the optimization targets have been confirmed by F-test, and the reasonable factors can be determined by the trend of the targets. Finally, in order to validate the analysis results, a new seal was designed and tested on a seal tester compared to the previous seal. In this test, the seal maximum interface temperature that reflects the position of maximum contact pressure can be obtained by using three high precision thermocouples. Both the experiment results and the numerical analyses proved that the maximum contact pressure and leakage rate of the improved seal have been reduced compared to the previous.
EN
The paper presents an approach to optimal synthesis of robot gripper mechanism. There are two different patterns of force and displacement functional characteristics applied. The first one deals with the assumed linear or nonlinear displacement of the gripper ends, whereas the second one takes under consideration the constant value or nonlinear chart of the gripping force. In order to generate the optimal solutions a gradient based method, a random search method and an evolutionary algorithm are used. The obtained results show relatively good effectiveness of the proposed optimization approach in comparison to conventional methods of synthesis of linkage mechanisms. The best solutions were generated by the evolutionary algorithm based method; worse by the random search algorithm. Gradient based method fails during optimization process and should not be used for such type of problems, especially described by trigonometric functions.
PL
W artykule przedstawiono metodę wyznaczania parametrów geometrycznych mechanizmu chwytaka dźwigniowego robota przemysłowego. Zastosowano syntezę mechanizmu dla założonych charakterystyk funkcjonalnych mechanizmu. Założono przebiegi liniowe i nieliniowe charakterystyki siłowej i przemieszczeniowej. W obliczeniach wykorzystano trzy algorytmy, gradientowy, losowy i ewolucyjny. Otrzymane wyniki wskazują, że proponowane podejście optymalizacyjne jest możliwe do zastosowania i stosunkowo efektywne w porównaniu z tradycyjnymi metodami syntezy mechanizmów, przy czym możliwe okazało się zastosowanie wyłącznie algorytmu ewolucyjnego generującego najlepsze rozwiązania w każdym przypadku oraz znacznie gorszego algorytmu losowego. Nie udało się w ogóle wygenerować rozwiązań algorytmem gradientowym, co wskazuje, że dla zadań optymalizacyjnych opisywanych funkcjami trygonometrycznymi tego typu algorytmy są zawodne i nie powinny być stosowane.
7
Content available remote The electromagnetic transformer of mechanical energy into heat for wind turbine
EN
In order to reduce the cost of stand-alone vertical axes wind turbines (VAWT) and to extend their functionality, this paper suggests accumulating wind energy in the form of heat. For this purpose a special transformer of mechanical energy into heat (TMEH) was developed, which operates on the electromagnetic principle. A simplified method for calculating the magnetic and electric fields in the work parts of the TMEH was developed. The paper gives the results of its FEM-analysis. Using the developed technique the design of pilot TMEH was optimized.
PL
Dla zmniejszenia kosztów zainstalowania siłowni wiatrowych z pionową osią obrotu (WAWT) o prace autonomicznej oraz rozszerzenie ich funkcjonalności oferowano akumulować energię wiatru w ciepłe. W tym celu opracowano specjalny przetwornik energii mechanicznej na ciepło (TMEH), który działa na zasadzie elektromagnetycznej. Stworzono uproszczoną metodę obliczania pól magnetycznych i elektrycznych w elementach konstrukcyjnych TMEH, przedstawiono wyniki FEM-analizy. Wykorzystując opracowane techniki zoptymalizowano konstrukcję projektu badawczego TMEH.
EN
Special device – electromagnetic transformer of mechanical energy into heat (ETMEH) is assigned for use in low-power autonomous wind turbines with a vertical axis of rotation (VAWT) in order for further accumulation generated from wind energy as heat. According to the results of mathematical modeling of electromagnetic and thermal processes was made a sample of ETMEH and have been carried out his experimental investigations, which have confirmed the adequacy of the developed models. The criterion was formed and a number of optimization tasks were solved, which resulted in received parameters for the number of ETMEH sizes with power up to 10 kW.
PL
Urządzenie specjalne – przetwornik elektromagnetyczny energii mechanicznej na ciepło (EPMEC) powołany do stosowania w autonomicznych siłowniach wiatrowych niskiej mocy o pionowej osi obrotu oraz dalszego gromadzenia generowanej z wiatru energii w postaci ciepła. Na podstawie wyników modelowania matematycznego procesów elektromagnetycznych i cieplnych wykonany makiet EPMEC, na którem przeprowadzono badania eksperymentalne, które potwierdziły słuszność opracowanych modeli. Założony kryterium i są rozwiązane szereg problemów optymalizacyjnych, w wyniku których otrzymano parametry dla szeregu opcji EPMEC o mocach do 10 kW.
EN
Successful and efficient product mix requires balancing process and market trade-offs. This is especially applicable in mass-customizable (MC) productions making products in number of configurations according to customers' preferences. Such a variety brings complexity into production processes as well as in product management level. This paper presents a methodology for quantifying product variety induced complexity (VIC) as a number of available product configurations in a case product line. The model of MC assembly product line is further optimized respecting a demand for products. Finally, mutual relations of the VIC metric before and after product line optimization are presented, what evidently justifies a usability of the VIC metric.
PL
Skuteczna oferta produktów wymaga procesu równoważenia i kompromisów rynku. Jest to szczególnie stosowane w masowo konfigurowalnych (MC) produkcjach wytwarzających produkty w wielu konfiguracjach, w zależności od preferencji klienta. Taka różnorodność wnosi kompleksowość do procesów produkcyjnych oraz na poziomie zarządzania produktem. Niniejszy artykuł przedstawia metodykę ilościowego określania różnorodności produktów indukowaną złożonością (VIC) jako liczbę dostępnych konfiguracji produktu w przypadku linii produktów. Model linii produktów montażu MC jest następnie optymalizowany uwzględniając popyt na produkty. Ostatecznie, przedstawione są wzajemne relacje metryki VIC przed i po optymalizacji linii produktów, co wyraźnie uzasadnia przydatność metryki VIC.
EN
Growing modeling software capabilities together with available computational resources enable the modeling of more and more complex multi-physical problems. At the same time, the preparation of such simulation requires a collaboration of both engineers and software. Multidisciplinary Design Optimization (MDO) platforms are used to integrate simulation tools and expert knowledge that represents various engineering disciplines. The presented study demonstrates an effective use of a specialized CFD program and an MDO platform the SORCER Modeling Framework (SMF) for the automation and optimization of the design of a flapping wing bionic object. The SMF realizes an optimization loop by using independent blocks prepared using ANSYS Workbench. An unsteady flow generated by the prescribed flapping wing trajectory is simulated. A number of geometrical and physical parameters is defined in the SMF model and then transferred to the slave blocks of the CFD program. An automated ANSYS workflow generates a geometry of computational domain, realizes it's proper meshing, initializes and performs the simulation, and finally passes the results to the SMF. The proposed system is an example of usage of the SMF that demonstrates the connection of specialized knowledge and a complex CFD simulation with simple and efficient control.
EN
The article discusses the weldment to casting conversion process of rocker arm designed for operation in a special purpose vehicle to obtain a consistency of objective functions, which assume the reduced weight of component, the reduced maximum effort of material under the impact of service loads achieved through topology modification for optimum strength distribution in the sensitive areas, and the development of rocker arm manufacturing technology. As a result of conducted studies, the unit weight of the item was reduced by 25%, and the stress limit values were reduced to a level guaranteeing safe application.
EN
Topics below are rather undesired, but important, outcome not yet completed research on the aircraft airfoils, turbine and compressor blades, parametric design of airfoils, establishing the relationships based on the results of experiments in a wind tunnel, developing databases for determining the relationships between airfoil parameters and lift and drag coefficients. Reliable database created as a result of the research work allows to simulate the wind tunnel. Very early on, however, was necessary to extend the developed specialized software for a new applications, and it meant the need for generalization of software, e.g. for gas turbine engines, propellers, etc. But after some time it turned out, that in order to achieve the required accuracy, the changes are needed in the underlying assumptions, set decades ago. In addition, coordinate measuring machines and systems, and associated software were not always as accurate as expected. Concepts how to solve it and develop software carrying out these tasks are presented in the article. It is like to withdraw from the old path and look for a new path that will lead to the reliable data base. Processes related to air or gas flow should be similarly defined in all the specialized software applications (e.g. aircrafts and turbine engines). Accuracy (10-9 mm) achieved in virtual measurements within the integrated system can be used to verify the results of CMM and other measuring systems, provided that an appropriate software has been developed.
PL
Artykuł prezentuje zastosowanie równoległych algorytmów ewolucyjnych w optymalizacji konstrukcji. Zaproponowano i przetestowano wielowątkowe algorytmy ewolucyjne w dwóch wariantach, synchronicznym i asynchronicznym oparte na klasycznym algorytmie ewolucyjnym (AE). W obydwu wariantach testowano działanie algorytmów z wykorzystaniem pojedynczego wieloprocesorowego komputera oraz z wykorzystaniem wielokomputerowego klastra obliczeniowego. Eksperymenty obliczeniowe wykonano dla różnych zadań jedno i wielokryterialnej optymalizacji konstrukcji, w tym modelowanych metodą elementów skończonych (MES). Przeprowadzono obliczenia między innymi dla układu dwóch sprężyn obciążonych zmienną siłą, belki wielostopniowej, płyty o złożonym układzie obciążeń. Wygenerowane wyniki wskazują, iż zastosowanie przetwarzania równoległego umożliwia zwiększenie efektywności obliczeń ze względu na dokładność i czas obliczeń oraz uniezależnia wyniki optymalizacji od niewłaściwie dobranych parametrów algorytmu ewolucyjnego.
EN
This paper presents the application of parallel evolutionary algorithms for design optimization. There are two versions synchronous and asynchronous multithreads evolutionary algorithms proposed and tested. In both variants all experiments were done using a single multiprocessor computer and a computing cluster. Computational experiments were carried out for various single and multi-criteria design optimization problems, including modeled by finite element method (FEM). As examples there were considered and presented three problems, the set of two springs, the 6-th step beam and the plate with holes. Generated results indicate that the use of parallel processing can increase the efficiency of computation due to the accuracy and the computation time.
EN
For the last several years the combinatorial-cyclic method of optimization has been validated and expanded to new areas of applications. Although coordinate measurement analysis still is the main area of applications, the method is becoming a useful and unique tool in design optimization, reverse engineering (parametric design included), and virtual engineering. The case study aerodynamics of airplane and turbine airfoils, and simulation of wind tunnels is very difficult and promising as well. To solve all problems arising in these areas, an extensive software within the integrated CAD/CAM /CAE system has been developed, written in GRIP (SIEMENS NX 3.8).
15
Content available remote „Zoptymalizuj i wybuduj” w ocenie drogowców
PL
Podczas XIX Seminarium Technicznego Polskiego Stowarzyszenia Wykonawców Nawierzchni Asfaltowych odbyła się debata prowadzona przez redaktor Annę Krawczyk z miesięcznika „Infrastruktura: Ludzie Innowacje Technologie”, której tematem była nowa formuła realizacji inwestycji. Proponowane GDDKiA rozwiązanie, mające na celu optymalizację projektów, jest zgodne z FIDIC (klauzula 13.2). W dowolnym momencie realizacji inwestycji wykonawca może wprowadzić zmiany zgodne z programem funkcjonalno-użytkowym (PFU), stanowiącym element dokumentacji.
EN
A design optimization of a staggered pin fin heat sink made of a thermally conductive polymer is presented. The influence of several design parameters like the pin fin height, the diameter, or the number of pins on thermal efficiency of the natural convection heat sink is studied. A limited number of representative heat sink designs were selected by application of the design of experiments (DOE) methodology and their thermal efficiency was evaluated by application of the antecedently validated and verified numerical model. The obtained results were utilized for the development of a response surface and a typical polynomial model was replaced with a neural network approximation. The particle swarm optimization (PSO) algorithm was applied for the neural network training providing very accurate characterization of the heat sink type under consideration. The quasi-complete search of defined solution domain was then performed and the different heat sink designs were compared by means of thermal performance metrics, i.e., array, space claim and mass based heat transfer coefficients. The computational fluid dynamics (CFD) calculations were repeated for the most effective heat sink designs.
PL
Ocenia się, że sprawności obecnie eksploatowanych i produkowanych pomp można zwiększyć o 5%, a w niektórych przypadkach o około 10%. Wymaga to jednak dalszego doskonalenia metod projektowania i korzystania z nowoczesnych technologii wytwarzania. W artykule przedstawiono propozycje sposobu zwiększania sprawności pomp odśrodkowych.
EN
It is estimated that efficiencies of currently operated and manufactured pumps can be increased by 5% and in some cases by up to 10%. However, this requires further improvement of design methods and application of modern manufacturing technologies. Some proposals for the an efficiency increase of centrifugal pumps are presented.
EN
An application of design optimization methodology performed for a multibody model of real-live rail structure stands for the scope of present work. For carried out analyses a model of five-piece tram has been elaborated and then parameterized to allow for an effective and easy change of checked design configuration. There has been assumed the index of travelling comfort as an object of optimization process. Performed analyses have taken into account the uncertainty dealing with the number of passengers on board. The stiffness coefficients of springs of the primary and secondary suspension systems have been chosen as design parameters. Mentioned index has been calculated with virtually measured accelerations in the passengers area for assumed velocity of a run. For modeled rail there has been introduced roughness defined to represent real geometric imperfections. Response surface modeling based on polynomial regression has been applied as a surrogate for the full model to speed up the dynamic analyses. The work has used genetic algorithms for the optimization. Improved values of studied index confirm better comfort of traveling.
PL
Artykuł przedstawia wyniki optymalizacji przeprowadzonej dla modelu pięcioczłonowego tramwaju opracowanego z zastosowaniem metody układów wieloczłonowych. Jako cel zadania optymalizacji przyjęto poprawę komfortu podróżowania ocenianego współczynnikiem sformułowanym zgodnie z wytycznymi normy UIC 513. Zbudowany model tramwaju po sparametryzowaniu pozwolił na ocenę własności dynamicznych dla wybranych konfiguracji projektowych, a w szczególności zbadanie wpływu zmian parametrów charakteryzujących układ zawieszenia, przy uwzględnieniu niepewności związanych z masą pasażerów, na zmienność przyspieszeń drgań w przestrzeni pasażerskiej. W modelu uwzględniono nierówności torów reprezentujące rzeczywistą zmienność ich geometrii zgodnie z normą ORE B176 RP1. W celu przyspieszenia obliczeń zastosowano metodę powierzchni odpowiedzi z wielomianową aproksymacją współczynnika komfortu. W optymalizacji zastosowano algorytmy genetyczne. Dla znalezionych wartości parametrów projektowych charakteryzujących układ zawieszenia uzyskano poprawę sformułowanego współczynnika.
19
EN
The subject of the present work is optimization of the modern implant system Osteoplant, which was created and is still developed by Foundation of University of Medical Sciences in Poznań. Clinical observations point to the occurrence of both early and late complications in the case of all two-component implant systems. In many cases, these problems are caused by mechanical fractures of the implants themselves. The obtained results of the previous studies focused on necessary changes of the implant mechanical behavior, which helped to achieve the required long-term strength. However, modifications of the present dental implant system are not obvious. In this paper, an optimization of the Osteoplant dental implant system, with the use of FEA and genetic algorithms is discussed.
PL
Przedmiotem prezentowanej pracy jest problem optymalizacji systemu implantologicznego Osteoplant, który został opracowany i wciąż jest ulepszany przez Fundację Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu. Obserwacje kliniczne potwierdzają występowanie powikłań zarówno we wczesnej, jak i późnej fazie użytkowania implantu. Dotychczas otrzymane wyniki wskazują, że wydłużenie bezawaryjnego okresu użytkowania implantu wymaga wprowadzenia zmian w jego pracy mechanicznej. Jednakże, ustalenie szczegłów modyfikacji nie jest oczywiste. W artykule została opisana procedura optymalizacji systemu implantologicznego Osteoplant z użyciem analizy metodą elementów skończonych oraz algorytmu genetycznego.
20
EN
In the paper optimisation procedure based on Genetic Algorithm (GA) coupled with Finite Element Method (FEM) for design of an inductor is presented. The target is focused to deriving more efficient model by optimising an existing inductor prototype model, without changing the core shape. The obtained optimal solution is thoroughly investigated through an analysis of performance characteristics, computed from the FEM field solutions. When applicable, results are verified experimentally by measurements, proving the proposed approach as reliable and accurate.
PL
W artykule przedstawiono procedurę optymalizacyjną, bazującą na algorytmie genetycznym z wykorzystanie metody elementów skończonych, do projektowania induktora. Celem pracy jest zbudowanie lepszego modelu od istniejącego bez zmian kształtu rdzenia. Model został zweryfikowany na prototypie; wykazano dokładność i odpowiedniość proponowanego podejścia.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.