Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of self-adaptive population RAO algorithms to optimization of steel grillage structures

Grzywiński Maksym, Dede Tayfun, Atmaca Barbaros

Computer Assisted Methods in Engineering and Science

|

2023

|

Vol. 30, no. 4

505--520

EN

The self-adaptive population Rao algorithms (SAP-Rao) are employed in this study to produce the optimal designs for steel grillage structures. The size variables in the optimization problem consist of the cross-sectional area of the discrete W-shapes of these beams. The LRFD-AISC design code was used to optimize the constrained size of this kind of structure. The solved problem’s primary goal is to determine the grillage structure’s minimum weight. As constraints, it is decided to use the maximum stress ratio and the maximum displacement at the inner point of the steel grillage structure. The finite element method (FEM) was employed to compute the moment and shear force of each member, as well as the joint displacement. A computer program for the study and design of grillage structures, as well as the optimization technique for SAP-Rao, was created in MATLAB. The outcomes of this study are compared to earlier efforts on grillage structures. The findings demonstrate that the optimal design of grillage structures can be successfully accomplished using the SAP-Rao method described in this paper.

2

Optimal form-finding of cable systems

Dzierżanowski G., Wójcik-Grząba I.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 3

305--321

PL

W artykule rozważane są zagadnienia związane z projektowaniem wstępnie napiętych konstrukcji cięgnowych. Głównym celem jest znalezienie konfiguracji kinematycznie niezmiennej o minimalnym ciężarze. W odróżnieniu od typowych zagadnień optymalizacji topologicznej celem zadania nie jest optymalizacja konstrukcji pod działaniem konkretnego obciążenia, chociaż zastosowana metoda rozwiązania jest podobna. Na początku formułujemy problem wariacyjny poszukiwania kształtu konstrukcji, a następnie przedstawiamy numeryczną procedurę iteracyjną służącą do znajdowania optymalnego położenia węzłów siatki cięgnowej.

EN

Tensile structures in general, achieve their load-carrying capability only after the process of initial form-finding. From the mechanical point of view, this process can be considered as a problem in statics. As cable systems are close siblings of trusses (cables, however, can carry tensile forces only), in our study we refer to equilibrium equation similar to those known from the theory of the latter. In particular, the paper regards designing pre-tensioned cable systems, with a goal to make them kinematically stable and such that the weight of so designed system is lowest possible. Unlike in typical topology optimization problems, our goal is not to optimize the structural layout against a particular applied load. However, our method uses much the same pattern. First, we formulate the variational problem of form-finding and next we describe the corresponding iterative numerical procedure for determining the optimum location of nodes of the cable system mesh. We base our study on the concept of force density which is a ratio of an axial force in cable segment to its length.

3

Minimum weight design of composite floors under human induced vibrations

Blachowski B., Gutkowski W

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 2

5--14

EN

The paper is concerned with a minimum weight design of composite floors subjected to dynamic loading, deriving from the rhythmic activity of a group of people. The floor structure consists of concrete slab cast, on thick trapezoidal deck, which is supported by a grid of steel beams. The structure is vibration-prone and exhibits a number of natural frequencies, which are within a range of loading function. Minimum weight design consists in assigning, from catalogues of prefabricated plates and beams appropriate elements assuring fulfillment of imposed constraints on displacements and accelerations. Applied, practical discrete optimization method is based on graph theory and finite element analysis. Efficiency of the proposed design is demonstrated in an example of real-world engineering structure.

PL

W pracy przedstawiono optymalizację ze względu na minimum ciężaru stropów zespolonych poddanych dynamicznym obciążeniom wywoływanym przez rytmicznie poruszającą się grupę ludzi (np. podczas ćwiczeń). Rozpatrywana konstrukcja stropu składa się z płyty żelbetowej wylewanej na szalunku traconym w postaci blachy trapezowej, która z kolei oparta jest na kształtownikach stalowych. Taka konstrukcja stropu jest podatna na drgania i posiada wiele częstotliwości własnych znajdujących się w zakresie wymuszeń dynamicznych. Proponowana w pracy minimalizacja ciężaru polega na doborze grubości płyty żelbetowej z określonego zestawu grubości oraz doborze belek stalowych z katalogu profili walcowanych, całość przy spełnieniu nałożonych ograniczeń na naprężenia, przemieszczenia i przyspieszenia. Efektywność metody została zaprezentowana na przykładzie rzeczywistej konstrukcji inżynierskiej tego typu.

4

Approximations on Minimum Weight Triangulations and Minimum Weight Pseudo-Triangulations Using Ant Colony Optimization Metaheuristic

Dorzan M. G., Gagliardi E. O., Leguizamón M. G., Pe�nalver G. H.

Fundamenta Informaticae

|

2012

|

Vol. 119, nr 1

1-27

EN

Globally optimal triangulations and pseudo-triangulations are difficult to be found by deterministic methods as, for most type of criteria, no polynomial algorithm is known. In this work, we consider the Minimum Weight Triangulation (MWT) and Minimum Weight Pseudo- Triangulation (MWPT) problems of a given set of n points in the plane. This paper shows how the Ant Colony Optimization (ACO) metaheuristic can be used to find high quality triangulations and pseudo-triangulations of minimum weight. For the experimental study presented here we have created a set of instances for MWT and MWPT problems since no reference to benchmarks for these problems were found in the literature. Through the experimental evaluation, we assess the applicability of the ACO metaheuristic for MWT and MWPT problems considering greedy and Simulated Annealing algorithms.