Application of evolutionary techniques in structural optimization  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
38058
Type K
Principal investigator Jármai, Károly
Title in Hungarian Evolúciós módszerek alkalmazása a szerkezetoptimálásban
Title in English Application of evolutionary techniques in structural optimization
Panel Engineering, Metallurgy, Architecture and Transport Sciences
Department or equivalent Energetikai és Vegyipari Gépészeti Intézet (University of Miskolc)
Participants Farkas, József
Gondos, Gyula
Kovács, György
Virág, Zoltán István
Starting date 2002-01-01
Closing date 2005-12-31
Funding (in million HUF) 7.488
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Az elmúlt négy évben elvégeztük számos, különféle kialakítású szerkezet analízisét. Az optimálás során több evolúciós módszert alkalmaztunk és hasonlítottunk össze. Különböző evolúciós módszerek összehasonlítása és alkalmazása: - genetikus algoritmus, - a differenciális evolúció módszere, - a részecskecsoport módszer. Az alkalmazott és továbbfejlesztett evolúciós módszerek hatékonyan keresték meg az optimumokat erősen nemlineáris méretezési feltételek esetén is. A célfüggvény kialakítása: A kutatás során kidolgoztunk egy részletes költségfüggvényt hegesztett szerkezetek költségelemzésére. Optimális méretezés költségminimumra evolúciós módszerrel az alábbi szerkezetmodellekre: - energiaelnyelő jármű-ütközőelemek, - bordázott lemezek és hengerhéjak különböző bordázások és terhelések esetén, - tűzbiztos tartály-alátámasztó acélkeret, - rácsos csőszerkezetek, - olajcsővezeték rácsos csőszerkezettel való megerősítése, - hegesztett ill. csavarozott keretcsomópontok költség-összehasonlítása, - rozsdamentes acél nyomott cső-rudak optimális méretezése. Publikációk: Összesen 66 publikáció jelent meg, melyből 64 hivatkozik az OTKA támogatásra. 42 konferenciához kötődik, melyből 1 összefoglalás. 22 nívós folyóiratcikk jelent meg és több el van fogadva. 2 könyv jelent meg, egy konferencia kiadvány és egy monográfia.
Results in English
In the last four years we have made the analysis of a number of different structures. At the optimization we have used different evolutionary techniques and made comparisons. The application and comparison of different evolutionary technique: - the genetic algorithm, - the differential evolution technique, - the particle swarm technique. The applied and modified evolutionary techniques have found the optima efficiently among highly nonlinear constraints. At the research work we have elaborated a detailed cost function for the evaluation of the different costs of welded structures. We have made the optimum design of different structural models for cost minimum: - energy absorbtion elements of vehicles, - stiffened plates and shells using different stiffeners and loading, - fire resistant steel frame, - tubular trusses, - strengthening of a pipeline with tubular truss - stiffened shell as well as tubular truss structure of a wind turbine tower, - optimum design of compressed hollow section rods made of stainless steel., We have had 66 publications in total, 64 are referring to the OTKA support. There are 41 conference papers, and an abstract. 22 articles are published mainly in international and in some domestic journals. Some of them are accepted and under publication. 2 books have been published, one is a conference Proceedings which was edited by us, the other is a monograph.
Full text http://real.mtak.hu/462/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Jármai,K., Farkas,J. & Simőes,L.C.: Minimum cost design of uniaxially compressed plates with welded trapezoidal stiffeners considering a reliability constraint, International Conference on Metal Structures, Miskolc, Hungary, April 3-5, 2003. Eds. Jármai K. & Farkas J. Millpress, 2003, pp. 209-216., 2003
Jármai,K.,Farkas,J. & Virág,Z.: Minimum cost design of ring-stiffened cylindrical shells subject to axial compression and external pressure, 5th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization, Lido di Jesolo, Italy, 2003. Proceedings on CD A132.pdf, 6 p. Schönenfeld & Ziegler, ISBN 88-88412-27, 2005
Jármai,K.,Farkas,J.,Uys,P.: Cost estimation for the optimum design of welded structures, International Cost Engineering, 4th World Congress, Cape Town, South Africa, Proceedings on CD, file JarmaiUysFarkas.pdf, 11 p., 2004
Farkas,J.,Jármai,K.,Virág,Z.: Optimum design of a belt-conveyor bridge constructed as a welded ring-stiffened cylindrical shell, Welding in the World, Pergamon Press. Vol. 48. 2004, No. 1-2. pp. 37-41. ISSN 0043-2288, 2004
Jármai,K.,Farkas,J.,Uys,P.: Optimum design and cost calculation of a simple frame with welded or bolted corner joints, Welding in the World, Pergamon Press. Vol. 48. 2004, No. 1-2. pp. 42-49. ISSN 0043-2288, 2004
Jármai,K.,Snyman,J.A.,Farkas,J.: The application of novel constrained optimization algorithms to the minimum volume design of planar CHS trusses with parallel chords, Engineering optimization, Vol.36. No. 4. August 2004. pp. 457-471. ISSN 0305-215X, 2004
Farkas,J.,Jármai,K.: Minimum cost design of a column-supported oil pipeline strengthened by a tubular truss, The Second International Conference on Structural Engineering, Mechanics and Computation, Cape Town, South Africa, 5-7 July 2004, Balkema Publishers, Proc. 935-939., 2004
Farkas,J.,Jármai,K.,Uys,P.E. & van Tonder,F.: Optimization of a wind turbine tower structure, The Second International Conference on Structural Engineering, Mechanics and Computation, Cape Town, South Africa, 5-7 July 2004, Balkema Publishers, Proc. 309-314., 2004
Jármai,K.,Snyman,J.A.,Farkas,J.: Effect of some parameters on the optimum height of planar CHS trusses with parallel chords, The Second International Conference on Structural Engineering, Mechanics and Computation, Cape Town, South Africa, 5-7 July 2004, Balkema Publishers, Proc. 923-928., 2004
Farkas,J.,Jármai,K.: Optimum design of a welded stringer-stiffened steel cylindrical shell subject to axial compression and bending, 57th Annual Assembly of International Institute of Welding, July 12-16, 2004, Osaka, Japan, IIW-Doc. XV-1167-04, XV-WG9-26-04, 24 p., 2004
Jármai,K.,Farkas,J.,Kurobane,Y.: Optimum seismic design of a steel frame, 57th Annual Assembly of International Institute of Welding, July 12-16, 2004, Osaka, Japan, IIW-Doc. XV-1168-04, XV-WG9-27-04, 13 p., 2004
Jármai,K.,Farkas,J.: Fatigue and Design of Welded Structures in the XIIIth and XVth Commissions of the International Institute of Welding, XI. Nemzetközi Hegesztési Konferencia, GTE-MHtE-DVS, Budapest, 2004. augusztus 23-26. Kiadó Cokom Kft., Kiadvány CD ROM-on, 168-192. old., 2004
Kovács,Gy.,Groenwold,A.,A.,Jármai,K.,Farkas,J.: Analysis and optimum design of fiber reinforced composite structures, Structural and Multidisciplinary Optimization, Springer Verlag, Wien-New York, Vol. 28. No. 2-3. 2004, pp. 170-179. ISSN 1615-147X, 2004
Jármai,K.: Particle swarm method as a new tool for single and multiobjective optimization, Veszprém Optimization Conference: Advanced Algorithms, VOCAL 2004, December 13-15. Veszprém, Hungary, Abstract 50. p., 2004
Jármai,K.,Farkas,J. (Eds.): International Conference on Metal Structures, Miskolc, Hungary, April 3-5, 2003. Millpress Science Publishers, Rotterdam, 2003, 397 p. ISBN 90 77017 75 5, 2003
Farkas,J.,Simőes,M.C.,Jármai,K.: Minimum cost design of a welded stiffened square plate loaded by biaxial compression, Structural and Multidisciplinary Optimization, Springer Verlag, Wien-New York, Vol. 29, No. 4, 2005. pp. 298-303. ISSN 1615-147X, 2005
Uys,P.,Jármai,K.,Farkas,J.: Optimal design of a hoist structure frame, Applied Mathematics Modelling, Elsevier Science, CT Amsterdam, The Netherlands, Vol. 27. 2003, pp. 963-982. ISSN 0307-904x, 2003
Dúl,R.,Jármai,K.,Farkas,J.: Személygépkocsi lökhárító energiaelnyelő elemének vizsgálata, Géptervezők és Termékfejlesztők XX. Országos Szemináriuma, GTE, MTA, MAB, Miskolc, 2004. november 11-12. Konferencia kiadvány CD-n: Dul Robert 2004.01.pdf , 4 old., 2004
Dúl,R.,Jármai,K.: Alumínium körcső alakváltozásának végeselemes analízise, X. Fiatal Műszakiak Tudományos Ülésszaka, Kolozsvár, 2005. március 18-19. Konferencia kiadvány 55-58. old., 2005
Jármai,K.,Farkas,J.: Optimum design of a welded stringer-stiffened steel cylindrical shell subject to axial compression and bending, Welding in the World, Vol. 49. 2005, No. 5-6. pp. 85-89. ISSN 0043-2288, 2005
Jármai,K. & Farkas,J.: Optimum fatigue design of a uniplanar CHS truss, International Conference on Metal Structures, Miskolc, Hungary, April 3-5, 2003. Eds. Jármai K. & Farkas J. Millpress, Rotterdam, 2003, pp. 99-104. ISBN 90 77017 75 5, 2003
Farkas J. & Jármai K.: Economic design of metal structures, Millpress Science Publisher, Rotterdam, 2003, 340 p. ISBN 90 77017 99 2, 2003
Lengyel,G. & Jármai,K.: RÁBA fix-platós pótkocsi billenőplatós kivitelre történő átalakítása, VII. Acélfeldolgozási és Acélépítészeti Konferencia, 2003. május 8-9, Balatonszéplak, Előadásgyűjtemény 105-108. old. ISBN 963 210 244 4, 2003
Gondos,Gy.,Jármai,K.,Farkas,J: Differenciális evolúció felhasználása acélszerkezetek tervezéséhez, MAGÉSZ Hírlevél, Magyarországi Acélszerkezet – Gyártók és Építők Szövetségének lapja, Vol. IV. 2002, No. 1. 23-26. old. ISSN 1585 6968, 2002
Jármai,K.,Farkas,J.: Newer applications in structural optimization at the University of Miskolc, The 7th International Scientific Conference, 50th Anniversary Technical University of Kosice, Kosice, Slovakia, May 22-24. 2002. Proceedings pp. 71-74. ISBN 80-7099-814-8, 2002
Jármai,K.,Farkas,J.,Gondos,Gy.: Optimal design of a welded I-sections frame using different optimization algorithms, International Symposium, 40th Anniversary of Pollack Mihály College of Engineering, University of Pécs, 31 May - 1 June 2002, Pécs, Hungary, Proceedings pp. 521-534. ISBN, 2002
Farkas,J.,Jármai,K.,Visser-Uys,P.: Cost comparison of bolted and welded frame joints, 55th Annual Assembly of International Institute of Welding, June 23-28, 2002, Copenhagen, XV-1101-02, XV-WG9-17-02, 13 p., 2002
Jármai,K.,Farkas,J.,Simőes,L.C.,Virág,Z.: Minimum cost design of longitudinally stiffened welded steel plates loaded by eccentric compression, Eurosteel 3 Conference Coimbra September 19-20, 2002, CMM Associacao Portugesa de Construcao Metalica e Mista, Proceedings Vol. 1. pp. 533-540. ISBN 972-98376-3-5, 2002
Farkas,J.,Jármai,K.,Snyman,J.,Gondos,Gy.: Minimum cost design of ring-stiffened welded steel cylindrical shells subject to external pressure, Eurosteel 3 Conference Coimbra September 19-20, 2002, CMM Associacao Portugesa de Construcao Metalica e Mista, Proceedings Vol. 1. pp. 513-522. ISBN 972-98376-3-5, 2002
Jármai,K.,Farkas,J.,Virág,Z.: Cost minimization of longitudinally stiffened plates loaded by uniaxial compression and lateral pressure, Stability and ductility of steel structures, Budapest, Sept. 26-28, 2002, Edited by M.Iványi, Akadémiai Kiadó, Budapest, pp. 481-488. ISBN 963 05 7950 2, 2002
Virág,Z.,Jármai,K.: Hajlított és nyomott bordázott lemezek tervezése minimális költségre, Géptervezők és Terméktervezők XVIII. Országos Szemináriuma, 2002. november 7-8, GÉP, 2002, Vol. LIII. No. 8-9. 38-41. old. ISSN 0016-8572, 2002
Farkas,J.,Jármai,K.: Proposed modifications for some subsections in IWE [International Welding Engineer] curriculum for the design of welded structures (Propositions de modifications pour certaines parties du cours IWE ...), Soudage et Techniques Connexes, Vol.56, No. 3-4. Mar.-Apr. 2002. pp. 23-27., 2002
Jármai,K.: Design, fabrication and economy, European Integration Studies, Publication of the University of Miskolc, Miskolc, Vol. 2, No. 1. 2003, pp. 91-106. HU ISSN 1588 6735, 2003
Jármai,K.,Snyman,J.A.,Farkas,J.,Gondos,Gy.: Optimal design of a welded I-section frame using four conceptually different optimization algorithms, Structural and Multidisciplinary Optimization, Springer Verlag, Wien-New York, Vol. 25. No. 1. 2003. pp. 54-61., 2003
Farkas,J.,Jármai,K.: Optimum design of compression struts of circular hollow section made of stainless steel, International Conference on Metal Structures, Miskolc, Hungary, April 3-5, 2003. Eds. Jármai K. & Farkas J. Millpress, Rotterdam, 2003, pp. 89-92. ISBN 90 77017 75 5, 2003
Virág,Z. & Jármai,K.: Parametric studies of uniaxially compressed and laterally loaded stiffened plates for minimum cost, International Conference on Metal Structures, Miskolc, Hungary, April 3-5, 2003. Eds. Jármai K. & Farkas J. Millpress, Rotterdam, 2003, pp. 237-242. ISBN 90 77017 75 5, 2003
Farkas,J. & Jármai,K.: Újabb szerkezetoptimálási alkalmazásaink, VII. Acélfeldolgozási és Acélépítészeti Konferencia, 2003. május 8-9, Balatonszéplak, Előadásgyűjtemény 109-113. old. ISBN 963 210 244 4, 2003
Jármai,K.,Farkas,J. & Virág,Z.: Minimum cost design of ring-stiffened cylindrical shells subject to axial compression and external pressure, 5th World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization, Lido di Jesolo, Italy, 2003. Proceedings pp. 63-64. Schönenfeld & Ziegler, Italian Polytechnic Press,, 2003
Jármai,K.: Hegeszett szerkezetek költségoptimálása, Tartószerkezeti kutatások, Évfordulós kötet Lenkey Péter tiszteletére, Pécsi Tudományegyetem Pollach Mihály Műszaki Főiskolai Kar, 2003, 44-52. old., 2003
Farkas,J.,Jármai,K.,Visser-Uys,P.: Cost comparison of bolted and welded frame joints, Welding in the World, Vol. 47. 2003. No.1-2, pp. 12-18. ISSN 0043-2288, 2003
Farkas,J., Jármai,K., Virág,Z.: Optimum design of a belt-conveyor bridge constructed as a welded ring-stiffened cylindrical shell, 56th Annual Assembly of International Institute of Welding, July 6-10, 2003, Bucharest, IIW-Doc. XV-1144-03, XV-WG9-23-03, 12 p., 2003
Jármai,K., Farkas,J., Uys,P.: Optimum design and cost calculation of a simple frame with welded or bolted corner joints, 56th Annual Assembly of International Institute of Welding, July 6-10, 2003, Bucharest, IIW-Doc. XV-1145-03, XV-WG9-24-03, 16 p, 2003
Jármai,K.: Fém- és szálerősítéses műanyag szerkezetek optimálása, GÉP, Vol. LVI, No. 2-3, 2005. pp. 84-89., 2005
Farkas J.,Jármai K.: Optimum design of a welded stringer-stiffened cynindrical steel shell loaded by bending, Eurosteel 2005, 4th European Conference on Steel and Composite Structures, Maastricht, The Netherlands, June 8-10, 2005, Proceedings Chapter 1.3 pp. 15-22., 2005
Dúl,R.,Jármai,K.: Buckling behaviour of aluminium tubes, MicroCAD 2005 Conference Proceedings, University of Miskolc, Session Design of Machines and Structures, 2005, pp. 37-41., 2005
Farkas J.,Jármai K.: Optimum design and cost comparison of a welded plate stiffened on one side and a cellular plate both loaded by uniaxial compression, 58th Annual Assembly of International Institute of Welding, July 10-15, 2005, Prague, Czech Republic, IIW-Doc. XV-1191-05, XV-WG9-31-05, 14 p., 2005
Farkas,J.,Jármai,K.,Uys,P.: Cost analysis of bolted and welded frame connections, International Cost Engineering, 4th World Congress, Cape Town, South Africa, April 17-21, 2004, Proceedings on CD, file FarkasJarmaiUys.pdf, 11 p., 2004
Jármai,K.,Snyman,J.A.,Farkas,J.: Minimum cost design of a welded orthogonally stiffened cylindrical shell, Journal of Computers and Structures, Elsevier Science, 21 p. (accepted for publication), 2006
Jármai,K.,Farkas,J.: Cost savings by optimum design of welded structures, 58th Annual Assembly of International Institute of Welding, International Conference, July 14-15, 2005, Prague, Czech Republic. Proceedings Edited by L. Junek, pp.496-509, 2005
Jármai,K.: Particle swarm method as a new tool for structural optimization, Journal of Computational and Applied Mechanics, Vol. 6, No. 2. 2005, pp. 207-226, Miskolc University Press, HU ISSN 1586-2070, 2005
Jármai,K.: Gazdaságos hegesztett szerkezetek kialakítása, Hegesztési Felelősök VIII. Országos Tanácskozása, 2005, szeptember 29-30. Hajdúszoboszló, MHtE kiadvány, 1-13. old., 2005
Szabó,F.,Jármai,K.,Kapros,T.: Ventillátor járókerék szilárdsági vizsgálata hőterhelés esetén, Tüzeléstechnika 2005, 40. Ipari Szeminárium, 2005. november 3-4, Dunaújváros, Klub Hotel. Konferencia CD 1-14 old., 2005
Simőes,L.M.C.,Farkas,J.,Jármai,K.: Reliability-based optimization of a welded stringer-stiffened steel cylindrical shell subjet ti axial compression and bending, Structural and Multidisciplinary Optimization, Springer Verlag, Wien-New York, Vol. 31, No. 2, 2006. pp. 147-155. ISSN 1615-147X, 2006
Dúl,R.,Jármai,K.: Alumínium körcső horpadásának számítógépes analízise, Géptervezők és Termékfejlesztők XXI. Országos Szemináriuma, GTE, MTA, MAB, Miskolc, 2005. november 10-11. GÉP, Vol. LVI, No. 9-10, 2005. pp. 27-30., 2005
Jármai,K.,Rodrigues,J.P.C.,Farkas,J.: Optimization of steel structures for fire resistance using PSO, 6th World Congress on Structural and Multisciplinary Optimization,6th WCSMO, May 30-June 5, 2005. Rio de Janeiro, Brasil. Proceedings on CD, 10 p., 2005
Simőes,L.M.C.,Farkas,J.,Jármai,K.: Reliability-based optimum design of a welded stringer-stiffened steel cylindrical shell subject to axial compression and bending, 6th World Congress on Structural and Multisciplinary Optimization,6th WCSMO, May 30-June 5, 2005. Rio de Janeiro, Brasil, Proceedings on CD, 10 p., 2005
Simőes,L.M.C.,Farkas,J.,Jármai,K.: Fuzzy optimization of a belt-conveyor bridge, 6th World Congress on Structural and Multisciplinary Optimization,6th WCSMO, May 30-June 5, 2005. Rio de Janeiro, Brasil. Proceedings on CD, 10 p., 2005
Farkas,J.,Jármai,K.: Bordázott héjszerkezetű, illetve rácsos csőszerkezetű szélturbinatorony összehasonlítása, Acélszerkezetek, Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja, 2005, Vol. 2. No. 4. pp. 12-20., 2005
Farkas,J.,Jármai,K.: Optimum strengthening of a column-supported oil pipeline by a tubular truss, Journal of Constructional Steel Research, Vol. 62. No. 1. 2006. pp. 116-120., 2006
Jármai,K.,Farkas,J.,Kurobane,Y.: Optimum seismic design of a steel frame, Journal of Engineering Structures, 13 p. (accepted for publication), 2006
Jármai,K.,Farkas,J.,Groenwold,A.: Economic stiffening of a welded steel plate loaded by bending, IIW International Congress, March 8-10, 2006. Stellenbosch, South Africa. (accepted for publication), 2006
Farkas,J.,Jármai,K.: Special cases of the calculation of residual welding distortions, IIW International Congress, March 8-10, 2006. Stellenbosch, South Africa. (accepted for publication), 2006
Farkas,J.,Jármai,K.: Optimum design and cost comparison of a welded plate stiffened on one side and a cellular plate both loaded by uniaxial compression, Welding in the World, Pergamon Press. ISSN 0043-2288 (accepted for publication), 2006
Farkas,J.,Jármai,K.: Seismic resistant optimum design of a welded steel frame supporting a pressure vessel, International Conference on Metal Structures, 2006, Rzeszów, Poland. (accepted for publication), 2006
Jármai,K.,Farkas,J.,Rzeszut,K.: Fire resistant optimum design of a welded steel frame, International Conference on Metal Structures, 2006, Rzeszów, Poland. (accepted for publication), 2006
Jármai,K.,Rodrigues,J.P.C.,Farkas,J.: Acélszerkezetek optimálása tűzvédelemre, Acélszerkezetek, Magyar Acélszerkezeti Szövetség lapja (accepted for publication), 2006




 

Events of the project

  
2016-01-28 14:58:03
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Logisztikai Intézet (Miskolci Egyetem), Új kutatóhely: Energetikai és Vegyipari Gépészeti Intézet (Miskolci Egyetem).



Back »