The paper deals with an application of the artificial immune system (AIS) and the finite element method to the optimization problems of 2-D, 3-D and the combination of 2-D and 3-D structures. The optimization method concerns the simultaneous optimization of topology, shape, and material. This approach is based on the mechanism discovered in biological immune systems. The main advantage of the AIS is the fact that this approach does not need any information about the gradient of the fitness function and gives a strong probability of finding the global optimum. The numerical examples demonstrate that the method based on evolutionary computation is an effective technique for solving computer aided optimal design.
PL
Artykuł dotyczy zastosowania sztucznego systemu immunologicznego (SSI) i metody elementów skończonych do optymalizacji układów 2-D, 3-D oraz połączonych układów 2-D i 3-D. Metoda optymalizacji dotyczy równoczesnej optymalizacji topologii, kształtu oraz własności materiałowych układu. Podejście to bazuje na mechanizmach zaobserwowanych w biologicznych systemach immunologicznych. Główną zaletą SSI jest fakt, że podejście to nie wymaga informacji o gradiencie funkcji przystosowania i daje duże prawdopodobieństwo znalezienia optimum globalnego. Przykłady numeryczne przedstawiają, że metoda bazująca na obliczeniach immunologicznych jest efektywnym narzędziem komputerowego wspomagania optymalnego projektowania.
Niniejszy artykuł zawiera omówienie problemów związanych z optymalizacją korpusów obrabiarek. Skupiono się przede wszystkim na przebiegu procesu optymalizacji topologicznej, prowadzącej do odpowiedniego rozmieszczenia materiału, a w konsekwencji do opracowania optymalnego kształtu korpusów. Przedstawiony w artykule proces optymalizacji topologicznej przeprowadzono przyjmując jako cel maksymalizację sztywności statycznej oraz redukcję masy.
EN
The presented article contains the discussion of problems connected with optimization of machine tool frames. Such frames should be designed taking into account at least two criterions: mechanical stiffness and weight. Coefficient of stiffhess should be as big as possibly but the weight of the frame should be as Iow as possible. This article contains also the course of topological optimization of machine tool frames. This technique uses design variables that are optimal coefficients assigned to each finite element. Solution which was obtained in process of optimization frames was compared with variant proposed through constructor.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.