Poster nghiên cứu khoa học sử dụng can phen cùng thuật giải tối ưu Rao cho hệ thanh phẳng, thanh hệ khung, thanh không gian với tác động của tải trọng khác nhau
VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY, HANOI University of Engineering and Technology 2021 HỘI NGHỊ SINH VIÊN NCKH 2021 Nghiên cứu tính tốn tối ưu hóa kết cấu hệ sử dụng calfem thuật giải tối ưu Rao Sinh viên: Nguyễn Công Kiên 18020733@vnu.edu.vn Bộ mơn CNXD-GT GVHD: Phạm Hồng Anh anhph2@ nuce.edu.vn Đại học Xây Dựng GIỚI THIỆU KẾT QUẢ VÀ SO SÁNH • Ngày nay, với phát triển của cách mạng 4.0 việc tiếp cận sử dụng phần mềm tin học học tập nghiên cứu áp dụng thực tế Bảng 1: So sánh trọng lượng tối ưu thuật toán Rao với thuật tối ưu GA có sẵn matlab với biến liên tục • Việc tối ưu hóa kết cấu việc thiết kế xây dựng nhờ kĩ sư thiết kế có điều kiện thuận lợi để thực ý tưởng sáng tạo xây dựng giải tốn tối ưu hóa kết cấu • Đối tượng nghiên cứu: Ngơn ngữ Calfem, thuật toán Rao kết cấu chịu tải trọng Mục đích báo cáo tối ưu hóa kết cấu hệ cách viết chương trình tối ưu hóa ngơn ngữ Calfem sử dụng thuật tốn Rao ( chương trình viết Matlab) CALFEM Ta có bảng thống kê so sáng kết chạy theo thuật toán Rao với thuật toán tối ưu GA có sẵn matlab ,thì ta thấy kết với số lượng giải pháp thiết kế NP thuật tốn tối ưu Rao cho kết trọng lượng tối ưu hơn,độ lệch chuẩn số lần tính hàm so với GA • Calfem viết tắt “Computer Aided Learning of the Finite” (phương pháp phần tử hữu hạn), chương trình hàm matlab (.m-files) tích hợp cài vào thư viện matlab để tính tốn phần tử hữu hạn Được phát triển Khoa học kết cấu, Đại học Lund, Thụy Điển • Các dịng lệnh calfem cho phép tính vectơ, ma trận lệnh gọi đến hàm thư viện phần tử hữu hạn Calfem, lệnh tạo khơng khơng gian làm việc THUẬT TỐN TỐI ƯU RAO • Thuật tốn Rao viết GS.TS Hab Ravipudi Venkata Rao, Viện Công nghệ Quốc gia Sardar Vallabhbhai (Ấn Độ).Như nêu trên, có nhiều thuật tốn phương pháp tối ưu, phương pháp cần tham số ban đầu để điều khiển, dẫn đến hiệu thuật tốn phụ thuộc tham số • Sơ đồ thuật tốn Rao: Hình Đồ thị tối ưu biến liên tục với NP=25, Tmax=1000, T=20 Hình Đồ thị tối ưu biến rời rạc với NP=25, Tmax=1000, T=20 • Mơ hình 2: Hệ 10 giàn phẳng (Đề mơ hình giống với mơ hình 1) Ta tính cho mơ hình ln giá trị tất biến diện tích mặt cắt ngang khơng cịn liên tục từ [0.1 40] in2 ,mà giá trị biến lấy từ danh sách giá trị sau:1.62, 1.80, 1.99, 2.13, 2.38, 2.62, 2.63, 2.88, 2.93, 3.09, 3.13, 3.38, 3.47, 3.55, 3.63, 3.84, 3.87, 3.88, 4.18, 4.22, 4.49, 4.59, 4.80, 4.97, 5.12, 5.74, 7.22, 7.97, 11.5, 13.5, 13.9, 14.2, 15.5, 16.0, 16.9, 18.8, 19.9, 22.0, 22.9, 26.5, 30.0, 33.5 (in2) Bảng 2: So sánh trọng lượng tối ưu thuật toán Rao với thuật tối ưu GA có sẵn matlab với biến rời rạc Hình Sơ đồ thuật tốn tối ưu Rao MƠ HÌNH BÀI TỐN • Mơ hình 1: Hệ 10 giàn phẳng Bố trí kết cấu hình 2.Kết cấu chịu tải trọng thẳng đứng P=-100 kips nút nút 4.Các biến thiết kế diện tích mặt cắt ngang phạm vi [0.1 40] in2.E=104 ksi ,khối lượng riêng 0.1 lb3/in3 , ứng suất cho phép 25 ksi ,chuyển vị cho phép in cho phương Hình Thanh giàn phẳng Tương tự ta có bảng số liệu so sánh kết tối ưu Rao Ga với thuật Rao với biến rời rạc ,cũng cho kết trọng lượng tối ưu so với Ga số lần tính hàm độ lệch chuẩn KẾT LUẬN Đã tìm hiểu ngơn ngữ lập trình Calfem việc ứng dụng vào giải toán phần tử tử hữu hạn, phân tích kết cấu Nắm bắt khái niệm tối ưu hóa kết cấu tính tốn tối ưu Đây kiến thức bổ ích cho sinh viên bậc đại học để hiểu nhiệm vụ thiết kế kết cấu Thuật tốn tối ưu Rao sử dụng cách hiệu qảu mà cho kết tốt nhanh chóng Address: E3 building, 144 Xuan Thuy road, Cau Giay district, Hanoi, Vietnam Tel.: +84-24-3754 7461 Website: http://www uet.vnu.edu.vn