Tối ưu hóa vị trí và kích thước của kết cấu dàn sử dụng phương pháp tiến hóa khác biệt (differential evolution) cải tiến

bon 28 lu C6} BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC MO TP HO CHI MINH LE QUANG VINH TOI UU HOA VI TRI VA KiCH THUOC CUA KET CAU DAN SU DUNG PHUONG PHAP TIEN HOA KHAC BIET (DIFFERENTIAL EVOLUTION) CAI TIEN Chuyên ngành: Xây Dựng Công trình Dân Dụng Cơng Nghiệp Mã số chun ngành: 60 58 02 08 TRUONG DAI HOC MO TP.HCM THU VIEN LUAN VAN THAC SY XAY DUNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYÊN THỜI TRUNG TP Hồ Chí Minh, Năm 2014 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN BS Học viên Lê Quang Vinh nghiên cứu, hoàn thành luận văn cách nghiêm túc thời hạn qui định Luận văn đủ điêu kiện nội dung hình thức đề bảo vệ trước hội đơng khoa học TPHCM ngày 28.tháng ẢÍÍ năm 2014 Giảng viên hướng dẫn PGS TS NGUYEN THOI TRUNG LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan luận văn “Tối ưu hóa vị trí kích thước kết cau dàn sử dụng phương pháp tiến hóa khác biệt (Differential Evolution) cải tiến” nghiên cứu tơi Ngồi trừ tài liệu tham khảo trích dẫn luận văn này, tơi cam đoan tồn phần hay phần nhỏ luận văn chưa công bố sử dụng để nhận cấp nơi khác Khơng có sản phẩm/nghiên cứu người khác sử dụng luận văn mà không trích dẫn theo quy định Luận văn chưa nộp để nhận cấp trường đại học sở đào tạo khác TPHCM ngày.ÀS.tháng {9 năm 2014 Học viên thực —Wh ee LE QUANG VINH LỜI CẢM ƠN Trước trình bày luận văn, em xin chân thành gửi đến thầy PGS.TS.Nguyễn Thời Trung lời cảm ơn sâu sắc nhất! Cảm ơn thầy định hướng đề tài hết lịng giúp đỡ để em hồn thành tốt luận văn Em xin gửi lời tri ân đến thầy cô Trường Đại học Mở TPHCM, Trường Đại học Bách Khoa TPHCM, Trường Đại học Kiến Trúc TPHCM, Trường Đại học Tôn Đức Thắng dạy dỗ, truyền đạt cho em kiến thức bổ ích suốt thời gian học vừa qua Cảm ơn bạn ban Toán học Kỹ thuật tính tốn CME thuộc viện Khoa học Tính tốn Trường Đại học Tôn Đức Thắng Đặc biệt KS Hồ Hữu Vịnh va KS Lê Anh Linh chia hết lịng giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến quan, gia đình ln động viên, tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành tốt khóa học suốt năm vừa qua Một lần tơi xin chân thành cảm ơn! TPHCM ngày.ÁŠ tháng.⁄9® năm 2014 Học viên thực — eS Mu LE QUANG VINH ii TOM TAT LUAN VAN TEN DE TAI “Tối ưu hóa vị trí kích thước kết cấu dàn sử dụng phương pháp tiến hóa khac biét (Differential Evolution) cải tién” Luận văn thực nhằm giải tốn tối ưu vị trí kích thước cho kết cấu dàn phẳng 2D dàn không gian 3D Bài toán tối ưu thành lập với hàm mục tiêu cực tiểu trọng lượng kết cấu hệ Biến thiết kế gồm có biến vị trí (tọa độ) nút dàn diện tích dàn, biến vị trí biến liên tục biến diện tích biến rời rạc lấy từ mơ đun có sẵn nhà thiết kế Hàm ràng buộc xác định dựa giới hạn ứng xử kết cấu dàn, bao gồm ràng buộc chuyến vị nút, ràng buộc ứng suất ràng buộc én định dàn Để giải toán tối ưu trên, luận văn sử dụng hai phương pháp liên quan, bao gồm phương pháp phần tử hữu hạn (phần tử nút tuyến tính) dùng để phân tích ứng xử kết cầu dàn phương pháp giải tối ưu hóa D-ICDE dùng để giải toán tối ưu sau thành lập D-ICDE kết hợp kỹ thuật xử lý biến rời rạc với giải thuật tiến hóa khác biệt cải tiến ICDE (Improved Constraint Differential Evolution) Vì phương pháp ICDE trước đề xuất cho toán tối ưu có biến thiết kế liên tục, nên để sử dụng cho toán tối ưu luận văn bao gồm biến liên tục biến rời rạc, tác giả đề xuất thêm kỹ thuật xử lý biến rời rạc cho ICDE gọi tắt D-ICDE (Discrete- ICDE) Kết tối ưu toán hiệu D-ICDE so sánh đánh giá so với kết phương pháp khác công bố trước Bồ cục luận văn gồm có chương sau + Chương 1: Giới thiệu tông quan đặt van dé + Chương 2: Trình bày sở lý thuyết phương pháp phần tữ hữu hạn phần tử nút tuyến tính, giải thuật tiến hóa khác biệt cải tiến ICDE, kỹ thuật xử lý biến rời rạc giải thuật D-ICDE dành cho biến rời rạc + Chương 3: Trình bày kết số tốn tối ưu hóa vị trí kích thước dàn phẳng 2D dàn không gian 3D sử dụng giải thuật D-ICDE + Chương 4: Kết luận kết nghiên cứu đưa hướng phát triển luận văn 11 Từ khóa: Phần tử hữu hạn FEM, giải thuật tiến hóa khác biệt DE, giải thuật tiến hóa khác biệt cải tiến D-ICDE, tối ưu hóa vị trí kích thước kết cấu dàn 1V MỤC LỤC 0909.060970) -4 i 9099.009) -:.‹+£zœ“xk, .HHẠ, ii TÓM TẮT LUẬN VĂN se S3 E111 111171111 21111111 11.1.1111 1x.eU iii MUC LUC one ecececcscsssssssssssssssssssessessssssscssscssecssscsssessscsssssscessscssecssesssecsseessesseesssessseeseeess V DANH MỤC BẢNG BIỀÊU -2 ® SE E£EE£EeEkEEEEEEEEEEEEEEEETEEEEEEEECEEErerkrrke vii DANH MUC HINH VE Qu ccccccccccsccsscsessessscsecsscssesscssessessessscssssecsussucsussueeessassusensens viii DANH MỤC CÁC TU VIET TAT oo ccccccecccsccscecsessessccsscsscsscsvcssessececsusesscscsseascaveasease x Chuong LL MO DAU ooioaecceccccccscseesesssesseesseessessesssssseessesseessesseessesseesecsseessseseess GiGi thidu CHUNG 1.2 Tình hình nghiên cứu giới s8 #+EEE+EE£EE£EE£E£EEEeEeEerterkerd 1.3 Tình hình nghiên cứu tronØ nƯỚC ¿