RTU Research Information System
Latviešu English

Publikācija: Shape Optimization of Block

Publication Type Publications in RTU scientific journal
Funding for basic activity Unknown
Defending: ,
Publication language Latvian (lv)
Title in original language Bloka formas optimizācija
Title in English Shape Optimization of Block
Field of research 2. Engineering and technology
Sub-field of research 2.3 Mechanical engineering
Authors Aleksandrs Januševskis
Anatolijs Meļņikovs
Keywords experiment design, shape optimization, metamodel
Abstract Šajā darbā tiek piedāvāta jauna metodika dobta betona bloka formas optimizācijai, izmantojot metamodeļus globālo polinomiālo aproksimāciju veidā. Metodika paredz komerciālās CAD programmatūras SolidWorks, kā arī RTU izstrādātās programmas EDAOpt eksperimentu plānošanai, metamodeļu būvēšanai un optimizācijai pielietošanu. Metodika ir izklāstīta uz praktiska piemēra bāzes. Tiek meklēta dobta betona bloka forma, izvērtējot materiālu izlietojumu no stiprības un siltumizolācijas viedokļiem. Kā bloka termomodelis kalpo viens bloks, kurā ievērtēta bloka materiālu siltumvadamība un konvekcijas process uz bloka ārsienas. Kā bloka stiprību aprakstošie modeļi kalpo viena bloka modelis ar dažādiem robežnoteikumiem un dažāda mūrējuma sienu modeļi. Bloka izgriezuma forma tiek uzdota ar gludu splaina līniju, kuru savukārt definē ar 7 atbalsta punktu palīdzību. Vispirms tiek izplānoti eksperimenti atbalsta punktu izvietojumam. Tālāk tiek veikti datoreksperimenti ar GEM programmatūru. Iegūto atbilžu rezultāti tiek aproksimēti un tālāk izmantoti optimizācijai. Optimizācijas rezultātā tiek iegūta alternatīva bloka izgriezuma forma, kas salīdzinot ar eksistējošo dod ~8% materiāla ietaupījuma. Salīdzinot ar homogenizācijas metodi, izstrādātā metodika ļauj būtiski samazināt nepieciešamos skaitļošanas resursus.
Abstract in English In this work, it is proposed a new method for the optimization of hollow block shape by using the metamodeling technique. The method is based on using the commercial CAD software SolidWorks as well as the original code EDAOpt developed in RTU for design of experiments, approximation and optimization. The method is discussed on basis of practical problem. The hollow block shape is searched with consideration of material consumption for strength and thermo insulation. Single block is used for thermal model which take into account heat conduction of block materials and convection process on block external wall. Single block model with different boundary conditions and wall models with different stacking are used for strength calculations. Internal cutout shape of block is defined by smooth spline line that is given by 7 control points. At the beginning, disposition of control points are planned. Further computer experiments with finite element software are implemented. The obtained responses are approximated and then used for optimization. As result of optimization an alternative cutout shape is obtained which save ~8% of block material. In comparison with method of homogenization, the developed method essentially decreases necessary computation resources
Reference Januševskis, A., Meļņikovs, A. Shape Optimization of Block. Mechanics. Vol.33, 2010, pp.89-97. ISSN 1407-8015.
Full-text Full-text
ID 8345