ỨNG DỤNG THUẬT TOÁN DI TRUYỀN ĐỂ TỐI ƯU KHỐI LƯỢNG VÀ TÍNH THẨM MỸ CỦA GIÀN KHÔNG GIAN

Tóm tắt

Hiện nay, việc tối ưu trong thiết kế đang được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm nhằm nâng cao chất lượng và giảm giá thành sản phẩm. Trong nghiên cứu này, trên cơ sở thuật toán di truyền và phương pháp phần tử hữu hạn, thuật toán tối ưu được xây dựng và ứng dụng để tối ưu khối lượng và tính thẩm mỹ của giàn không gian nhưng vẫn đảm bảo được những ràng buộc cơ học của kết cấu. Chương trình tối ưu với thuật toán di truyền được xây dựng dựa trên ngôn ngữ lập trình MATLAB với các biến đầu vào là tiết diện các thanh trong giàn, hàm mục tiêu là trọng lượng kết cấu, tính thẩm mỹ. Các ràng buộc là độ bền và độ cứng vững của kết cấu. Hệ giàn thông dụng với 72 phần tử được lựa chọn để minh chứng cho tính khả thi và độ chính xác của thuật toán. Đồng thời, độ bền và độ cứng vững của kết cấu sau tối ưu cũng được kiểm tra lại bằng phần mềm ANSYS.

Title

APPLICATION OF GENETIC ALGORITHM TO OPTIMIZE THE MASS AND THE AESTHETICS OF THE TRUSS STRUCTURE

Abstract

Recently, the optimization in design is being interested by many researchers to improve quality and reduce product costs. In this research, based on genetic algorithm and finite element method, the optimization algorithm was built and applied to reduce the total weight and enhance aesthetics of the truss structure, but the mechanical constraints of the truss structure were still ensured. The optimization program with genetic algorithm was built based on the MATLAB programming language. The input variables of the optimization program were the cross section of the trusses, the objective function was the weight of the structure, the aesthetics. The constraints were the strength and the rigidity of truss structure. The common truss structure with 72 elements was selected to demonstrate the feasibility and accuracy of the algorithm. Besides, the strength and the rigidity of truss structure were also tested by using ANSYS software.