Ristikon monitavoitteinen optimointi

Abstract

Työssä tarkastellaan ristikon monitavoitteista optimointia. Optimoinnin kohteena on rakenteen tilavuus ja valittujen nurkkapisteiden siirtymät tai siirtymistä painottamalla muodostettu yhdistetty siirtymä. Optimointimuuttujina ovat sauvojen poikkileikkausalat. Rakenteen kelpoisuus toteutetaan rajoitusehdoilla, joita ovat: Jännitysrajoitukset, poikkipinta- alarajoitukset ja mahdollisesti siirtymärajoitukset. Monitavoitteinen optimointitehtävä muunnetaan sarjaksi tavallisia optimointitehtäviä joko Min - Max- tai painokerroinmenetelmällä. Tavalliset optimointitehtävät ratkaistaan Tilamuuttujagradienttiprojektiomenetelmällä. Rakenne analysoidaan elementtimenetelmällä ja optimoinnissa tarvittavat desivaattavektorit muodostetaan analyyttisesti elementtimenetelmätiedostoista. Gradienttiprojektimenetelmässä käytetään tämän työn puitteissa kehitettyä joustavan askelpituuden menetelmää, joka vähentää kokeneen ja kokemattoman rakenneoptimoijan välistä eroa ja johtaa huonoillakin alkuparametreillä optimipisteeseen. Työssä on tarkasteltu myös Gradienttiprojektiomenetelmän muuntamisen edullisuutta optimaalisuuskriteerien menetelmäksi silloin kun ollaan optimipisteen läheisyydessä. Lisäksi on selvitetty poikkipinta-alojen käänteisarvojenkäyttöä optimointimuuttujina. /Kir09