Xây dựng module tối ưu hóa kết cấu thép dầm chính cầu trục trên nền ANSYS Workbench.

- TRẦN QUANG DŨNG XÂY DỰNG MODULE TỐI ƯU HÓA KẾT CẤU THÉP DẦM CHÍNH CẦU TRỤC TRÊN NỀN ANSYS WORKBENCH Chuyên ngành : CƠ ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CƠ ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS.
- 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT TỐI ƯU HÓA.
- Bài toán tối ưu hóa dạng tổng quát.
- Phân loại các bài toán tối ưu hóa.
- Phương án tiếp cận và giải quyết bài toán tối ưu hóa.
- 3 CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT TỐI ƯU BẦY ĐÀN.
- Giới thiệu tối ưu bầy đàn.
- Tối ưu bầy đàn sử dụng hệ số quán tính.
- Tối ưu bầy đàn sử dụng hệ số co (CFM.
- Tối ưu bầy đàn sử dụng hệ số nhận thức và hệ số xã hội.
- Các ràng buộc cho bài toán tối ưu bầy đàn.
- 33 PHẦN II: ÁP DỤNG LÝ THUYẾT VÀO BÀI TOÁN XÂY DỰNG MÔ-ĐUN TỐI ƯU HÓA KẾT CẤU THÉP DẦM CHÍNH CẦU TRỤC TRÊN NỀN ANSYS WORKBENCH .
- Nội dung bài toán.
- Xây dựng thuật toán tối ưu bầy đàn cho bài toán.
- 52 CHƯƠNG 5: XÂY DỰNG MÔ-DUN PHẦN MỀM TÍCH HỢP ĐỂ TỐI ƯU KẾT CẤU THÉP CẦU TRỤC.
- Xây dựng mô-đun cho bài toán dạng 2D trên nền ANSYS Workbench.
- Xây dựng mô-đun.
- Bộ tham số đề xuất cho thuật toán tối ưu bầy đàn ứng dụng vào bài toán tối ưu hóa kết cấu thép dầm chính cầu trục.
- Xây dựng mô-đun cho bài toán dạng 3D trên nền ANSYS Workbench.
- 72 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan rằng, luận văn thạc sĩ khoa học "Xây dựng module tối ưu hóa kết cấu thép dầm chính cầu trục trên nền ANSYS Workbench" là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
- Hà nội, ngày 01 tháng 09 năm 2015 Trần Quang Dũng LỜI CẢM ƠN Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến các thầy, các anh, các bạn đang công tác tại Trung tâm DASI – Trường đại học bách khoa Hà nội đã tạo điều kiện về cơ sở vật chất cũng như bản quyền phần mềm ANSYS để tác giả thực hiện luận văn “Xây dựng module tối ưu hóa kết cấu thép dầm chính cầu trục trên nền ANSYS Workbench”.
- Tác giả đặc biệt gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Nguyễn Việt Hùng và NCS.Ths Vũ Tuấn Anh đã tận tình giúp đỡ về lập trình add-on cũng như lý thuyết tối ưu hóa để tác giả hoàn thành luận văn này.
- Kết quả tối ưu với 50 vòng lặp.
- Kết quả tối ưu với 100 vòng lặp.
- Kết quả tối ưu với các giá trị kết quả số nguyên với f = 0.4.
- Kết quả tối ưu khi sử dụng thuật toán PSO.
- Kết quả tối ưu khi sử dụng thuật toán MOGA.
- Biểu đồ tính toán tối ưu sử dụng thuật toán MOGA trong ANSYS.
- 16 Hình 2.10.
- 17 Hình 2.11.
- 18 Hình 2.12.
- 20 Hình 2.13.
- 22 Hình 2.14.
- 23 Hình 2.15.
- 23 Hình 2.16.
- 24 Hình 2.17.
- 25 Hình 2.18.
- 26 Hình 2.19.
- 27 Hình 2.20.
- 27 Hình 2.21.
- 28 Hình 2.22.
- 31 Hình 2.23.
- Các kích thước cơ bản của dầm chính cầu trục dạng hộp.
- Các phần tính toán khối lượng dầm chính cầu trục dạng hộp.
- Sơ đồ đặt lực của dầm chính.
- Biểu đồ lực cắt và momen trên dầm chính.
- 45 Hình 4.10.
- 47 Hình 4.11.
- Mô-đun tối ưu hóa kết cấu thép dầm chính cầu trục hiện thị trên Toolbox trong phần mềm ANSYS Workbench.
- Bảng thiết lập thông số tối ưu.
- Kết quả tối ưu với kích thước là các số thực.
- Kết quả tối ưu với kích thước là các số nguyên.
- Biểu đồ quan hệ khối lượng dầm chính với các giá trị f khác nhau với 50 vòng lặp.
- Biểu đồ quan hệ khối lượng dầm chính với các giá trị f khác nhau với 100 vòng lặp.
- 60 Hình 5.10.
- Biểu đồ quan hệ giữa khối lượng dầm chính và số vòng lặp ứng với f bằng 0.6, 0.5 và 0.4.
- 61 Hình 5.11.
- Biểu đồ quan hệ giữa ứng suất uốn dầm chính và số vòng lặp ứng với f bằng 0.6, 0.5 và 0.4.
- 62 Hình 5.12.
- Biểu đồ quan hệ giữa ứng suất cắt dầm chính và số vòng lặp ứng với f bằng 0.6, 0.5 và 0.4.
- 62 Hình 5.13.
- Biểu đồ quan hệ giữa độ võng dầm chính và số vòng lặp ứng với f bằng 0.6, 0.5 và 0.4.
- 63 Hình 5.14.
- 64 Hình 5.15.
- 65 Hình 5.16.
- 65 Hình 5.17.
- 66 Hình 5.18.
- Giao diện mô-đun tính toán tối ưu.
- 67 Hình 5.19.
- 67 Hình 5.20.
- 68 Hình 5.21.
- Biểu đồ kết quả tối ưu sử dụng thuật toán MOGA.
- Tác giả chọn đề tài “Xây dựng module tối ưu hóa kết cấu thép dầm chính cầu trục trên nền ANSYS Workbench” với hai lý do sau.
- Biện pháp tối ưu hóa kết cấu thép của dầm chính sẽ giảm giá thành sản phẩm và kết cấu nhỏ gọn hơn.
- Nghiên cứu lý thuyết tối ưu hóa.
- Lý thuyết tối ưu hóa bầy đàn PSO.
- Áp dụng lý thuyết PSO vào bài toán.
- Xây dựng mô-đun tối ưu hóa bài toán đề xuất trên nền ANSYS Workbench.
- Nghiên cứu và đề xuất bộ tham số của lý thuyết tối ưu hóa PSO vào bài toán đề xuất.
- Chương 1: Tổng quan lý thuyết tối ưu hóa.
- Tác giả sẽ giới thiệu lý thuyết tối ưu hóa, các dạng bài toán tối ưu hóa, đưa ra phương án tiếp cận và giải quyết bài toán tối ưu hóa.
- Chương 2: Lý thuyết tối ưu bầy đàn.
- Tác giả sẽ tập chung nghiên cứu sâu lý thuyết tối ưu hóa bầy đàn PSO, cách thức điều khiển tham số trong PSO, nghiên cứu nâng cao khả năng hội tụ của thuật toán.
- Tác giả đưa ra mô hình lập trình mô-đun tích hợp trên nền ANSYS Workbench PHẦN II: ÁP DỤNG LÝ THUYẾT VÀO BÀI TOÁN XÂY DỰNG MÔ-ĐUN TỐI ƯU HÓA KẾT CẤU THÉP DẦM CHÍNH CẦU TRỤC TRÊN NỀN ANSYS WORKBENCH.
- Chương 4: Xây dựng thuật toán PSO cho bài toán thiết kế kết cấu thép cầu trục.
- Tác giả đưa ra các thông số đặc trưng: tham số đầu vào, các ràng buộc và hàm mục tiêu cho bài toán tối ưu.
- Trên cơ sở lý thuyết, tác giả đã áp dụng thuật toán PSO cho bài toán tối ưu mặt cắt ngang hình học của dầm chính cầu trục.
- Chương 5: Xây dựng mô-đun phần mềm tích hợp để tối ưu kết cấu thép cầu trục.
- Ý nghĩa khoa học của đề tài: đề tài đã trình bày chi tiết nội dung của lý thuyết PSO và các phương pháp điều khiển tham số của PSO, ứng dụng thuật toán vào giải quyết bài toán tối ưu hóa kết cấu thép dầm chính cầu trục dạng hộp.
- Ngoài ra, tác giả triển khai xây dựng mô-đun tích hợp trên nền ANSYS Workbench tương đương mô-đun tối ưu của phần mềm ANSYS.
- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: đề tài có thể là tài liệu cho người đọc muốn tìm hiểu sâu về thuật toán tối ưu hóa bầy đàn PSO và các phương pháp điều khiển tham số trong PSO.
- Tác giả cung cấp mô-đun tích hợp trên nền ANSYS Workbench để tự động hóa việc tối ưu, giúp cho các người dùng sử dụng tối ưu hóa kết cấu thép dầm chính của cầu trục đảm bảo khối lượng dầm chính là nhỏ nhất.
- 1 PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT TỐI ƯU HÓA 1.1.
- Tối ưu hóa là một trong những lĩnh vực lớn của toán học có ảnh hưởng đến hầu hết các lĩnh vực khoa học - đời sống, kinh tế - xã hội.
- Trong thực tế, các phương pháp tối ưu là rất quan trọng.
- Trong toán học, thuật ngữ tối ưu hóa dùng để chỉ các bài toán có dạng: Cho hàm f: D ⊂ R→R.
- Bài toán tối ưu tổng quát có dạng: Max (Min) f(x), với x ∈ D ⊂ R.
- Điểm x ∈ R được gọi là điểm tối ưu địa phương nếu x ∈ D và tồn tại một lân cận Nɛ đủ nhỏ của điểm x sao cho f(x.
- R được gọi là điểm tối ưu toàn cục nếu x.
- Dễ thấy, mọi điểm tối ưu toàn cục cũng chính là điểm tối ưu địa phương, trong khi đó điểm tối ưu địa phương không nhất thiết phải là điểm tối ưu toàn cục.

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt