Sizing optimization of nonlinear planar steel trusses using genetic algorithm

การหาขนาดที่เหมาะสมของโครงถักเหล็กในระนาบแบบไม่เชิงเส้น โดยใช้ขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรม

Name: Tien-Dac Tran

LCSH: Finite element method

Abstract: In the current steel truss design procedures, a whole truss would be analyzed prior to the determination of the member cross-sections. It is therefore necessary to check for the strength and the stability of the whole structure after the analysis process. The current design methods also lack certain considerations on the structural behaviors. That is, the stresses and displacements are determined by elastic analysis, while the strength and stability are determined separately by inelastic analysis. As a result, some effects are overlooked by this assumption. For the present study, the geometry and material nonlinearities are accounted for in the process of truss analysis. Consequently, not only the individual member strength can be predicted but also the limit state strength and the stability of the whole truss. The capacity check for individual truss members is no longer required, which simplifies the design process considerably, and is more convenient for automatic design. The current design procedure is cast as a sizing optimization problem. In the proposed method,, an optimal set of cross sections is selected for the members of the truss by using genetic algorithm (GA) as the search engine. Certain constraints and penalty functions are adopted to ensure the convergence of the solution. Through the case study of a ten-bar truss, it is found that the method is effective in obtaining a more economical design compared with the conventional procedures.

Abstract: วิธีการออกแบบโครงถักในปัจจุบันอาศัยการวิเคราะห์โครงถักก่อนการกำหนดขนาดหน้าตัดของชิ้นส่วนโครงถัก ดังนั้นจึงมีความจำเป็นในการตรวจสอบกำลังและเสถียรภาพของ โครงสร้างในภาพรวมภายหลังจากขั้นตอนการวิเคราะห์โครงสร้าง นอกจากนี้วิธีการออกแบบในปัจจุบันยังขาดการพิจารณาพฤติกรรมของโครงสร้างในบางประเด็น ยกตัวอย่างเช่น การวิเคราะห์ ค่าหน่วยแรงและความเครียดใช้การวิเคราะห์แบบยืดหยุ่น ในขณะที่การวิเคราะห์กำลังและ เสถียรภาพของโครงสร้างอาศัยการวิเคราะห์แบบไม่ยืดหยุ่น ส่งผลให้พฤติกรรมบางประการถูกละเลยไปจากการใช้สมมติฐานดังกล่าว การศึกษานี้ คำนึงถึงพฤติกรรมแบบไม่เชิงเส้นทางเรขาคณิตและทางวัสดุในการวิเคราะห์ โครงถัก ซึ่งส่งผลให้สามารถทำนายกำลังของชิ้นส่วน รวมทั้งกำลังที่สภาวะขีดสุดและเสถียรภาพ ของโครงสร้างโดยรวมได้ จึงสามารถลดขั้นตอนการตรวจสอบความสามารถในการรับน้ำหนักของ แต่ละชิ้นส่วน และช่วยให้ขั้นตอนการออกแบบสะดวกขึ้นอย่างมาก มีความเหมาะสมสำหรับการ ออกแบบโดยอัตโนมัติ ในวิธีการที่นำเสนอนี้ ขั้นตอนการออกแบบถูกกำหนดในรูปของปัญหาการหาขนาดที่ เหมาะสม โดยเซตของขนาดหน้าตัดที่เหมาะสมสำหรับแต่ละชิ้นส่วนของโครงถักถูกเลือกโดยใช้ ขั้นตอนวิธีเชิงพันธุกรรมเป็นเครื่องมือ และการกำหนดค่าขอบเขตและฟังก์ชันปรับขนาดเพื่อการลู่เข้าของคำตอบ ซึ่งจากกรณีศึกษาโครงถักขนาด 10 ชิ้นส่วน พบว่าวิธีการที่เสนอมีประสิทธิภาพในการออกแบบให้ประหยัดขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการออกแบบทั่วไปในปัจจุบัน

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Thanyawat Pothisiri

Role: advisor

Created: 2004

Modified: 2560-08-03

Issued: 2017-07-03

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

ISBN: 9745318442

eng

DegreeName: Master of Engineering

Level: Master's Degree

Descipline: Civil Engineering

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Tien-Dac_tr_front[1].pdf	2.55 MB	1	2018-06-08 21:21:46
2	Tien-Dac_tr_ch1[1].pdf	2.72 MB	1	2018-06-08 21:21:47
3	Tien-Dac_tr_ch2[1].pdf	5.31 MB	1	2018-06-08 21:21:48
4	Tien-Dac_tr_ch3[1].pdf	4.58 MB	2	2018-06-08 21:21:49
5	Tien-Dac_tr_ch4[1].pdf	3.19 MB	2	2018-07-22 14:59:04
6	Tien-Dac_tr_ch5[1].pdf	532.37 KB	1	2018-06-08 21:21:52
7	Tien-Dac_tr_back[1].pdf	9.35 MB	1	2018-06-08 21:21:52

ใช้เวลา

0.036788 วินาที