Multi-Objective Optimization of Complex Composite Structures with Variable Stiffness

Abstract

Disertační práce se věnuje vývoji metodologií pro vice-cílovou optimalizací složitých kompozitních konstrukcí s proměnnou tuhosti. Vice úrovňový hybridní optimalizační algoritmus je založený na bázi hybridní optimalizační metody s využitím interpolační plochy odezvy, genetického algoritmu a jednoparametrické optimalizace. Pro strukturální analýzy je využit MKP software MSC Nastran. Nový genetický algoritmus a paralelní jednoparametrický optimalizační algoritmus na základě metody Zlatého řezu jsou vyvinuty pro metodologii. MKP software a vyvinuté optimalizační algoritmy jsou integrované pomoci komerčního optimalizačního softwaru Noesis Optimus od Noesis Solutions. Vyvinutá metodologie je ověřena pomoci testovací optimalizační úlohy.

The thesis is dedicated to development of a multi-objective optimization methodology for complex composite structures with variable stiffness. A multi-level hybrid optimization algorithm is developed based on a hybrid optimization method with interpolating response surface, a Genetic Algorithm and a one-dimensional optimization. Finite element analysis software MSC Nastran is used for structural analyses. A new Genetic Algorithm and a parallel one-dimensional optimization algorithm based on “Golden section” method are developed for the methodology. The finite element analysis software and the developed optimization algorithms are integrated with help of a commercial optimization software Noesis Optimus by Noesis Solutions. The developed methodology is verified on an example optimization problem. The results of the problem optimization are compared to those obtained using previously developed methodologies.