Předmět Optimalizace konstrukcí (KME / OK)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KME / OK - Optimalizace konstrukcí, Fakulta aplikovaných věd, Západočeská univerzita v Plzni (ZČU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

1. týden: Úvodní prednáška, obsah predmetu. Popis prutových soustav, príklad optimálního návrhu dvouprutové konstrukce.2. týden: Základní pojmy matematické optimalizace v Euklidovských prostorech. Formulace úloh s vazbami, KKT podmínky. Využití Matlabu.3. týden: Optimalizace konstrukcí s nosníky. Úloha optimálně zavešených (podeprených) nosníku.4. týden: Optimalizace topologie prutových soustav. Formulace úlohy maximalizace tuhosti a její modifikace. Numerické metody rešení.5. týden: Úlohy deformace pružných teles. Slabá formulace a numerické modely rešení.6. týden: Volná materiálová optimalizace, ortotropní materiály, mikrostruktura.7. týden: Topologická optimalizace teles. SIMP metoda a metody založené na homogenizaci. Podmínky optimality, numerické metody rešení.8. týden: Tvarová optimalizace, popis návrhové oblasti. Úvod do level set metody.9. týden: Citlivostní analýza s využitím materiálové derivace, aplikace pro diskretizaci metodou konečných prvků.10. týden: Příklady optimalizace nosníku proměnného průřezu, optimální orientace vláken kompozitu. Robustní design.11. týden: Optimalizace pružných teles a konstrukcí s ohledem na jejich stabilitu a pevnost, příklady optimalizace 1D kontnuí.12. týden: Optimalizace tvaru obtékaných teles, aerodynamika. Formulace modelových úloh.13. týden: Strukturální optimalizace a multifyzikální aplikace (akustika, optika, teplotní pole).

Získané způsobilosti

Student se orinetuje v základních problémech optimalizace konstrukcí,dokáže definovat kriteria a vazby optimalizace,umí formulovat úlohy minimalizace poddajnosti a minimalizace hmotnosti,rozumí základům citlivostní analýzy,zná podstatu metod pro řešení úloh volné materiálové, topologické a tvarové optimalizace,dokáže řešit jednodužší aplikační problémy.

Literatura

Haslinger, J.; Neittaanmäki, P. Finite element approximation for optical shape, material and topology design. 2nd ed. Chichester : John Wiley & Sons, 1996. ISBN 0-471-95850-6.Haslinger, J.; Mäkinen, R. A. E. Introduction to shape optimization : theory, approximation, and computation. Philadelphia : Siam, 2003. ISBN 0-89871-536-9.Míka, Stanislav. Matematická optimalizace. 1 vyd. Plzeň : ZČU, 1997. ISBN 80-7082-319-4.Rosenberg, Josef; Křen, Jiří. Mechanika kontinua. 1. vyd. Plzeň : ZČU, 1995. ISBN 80-7082-209-0.Bendsoe, M. P.; Sigmund, O. Topology optimization : theory, methods and applications. Berlin : Springer, 2003. ISBN 3-540-42992-1.

Požadavky

Požadavky k zápočtu:Vypracování a odevzdání semestrální práce na odpovídající úrovni.Požadavky ke zkoušce:Aktivní znalost přednášené látky a schopnost aplikovat teorii při rozboru jednodušších problémů.

Garant

Prof. Dr. Ing. Eduard Rohan, DSc.

Vyučující

Prof. Dr. Ing. Eduard Rohan, DSc.Prof. Dr. Ing. Eduard Rohan, DSc.