Podstawy optymalizacji konstrukcji

CEL PRZEDMIOTU

1.Uzyskanie przez studentów wiedzy z zakresu teorii optymalizacji, oraz jej wykorzystania w optymalizacji konstrukcji.

2. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności formułowania i rozwiązywania zadań optymalizacji i polioptymalizacji w odniesieniu do konstrukcji maszyn i urządzeń.

W ramach przedmiotu realizowane są następujące tematy zajęć:

1 – Poszukiwanie ekstremalnych parametrów eksploatacyjnych wybranego mechanizmu.

2 – Model matematyczny optymalizacji statycznej - formułowanie funkcji celu i funkcji ograniczeń w aspekcie trwałości konstrukcji.

3 – Programowanie liniowe i nieliniowe jako jedna z metod poszukiwania rozwiązań optymalnych.

4 – Zastosowanie metod gradientowych do poszukiwania rozwiązań optymalnych zagadnienia optymalizacji statycznej z ograniczeniami równościowymi i nierównościowymi.

5 – Budowa matematycznego modelu optymalizacji jednokryterialnej na przykładzie elementu cylindrycznego.

6 – Wyznaczanie optymalnych parametrów sprzężenia silnika elektrycznego z przekładnią mechaniczną.

7 – Ekonomiczny aspekt optymalizacji.

8 – Formułowanie zadania optymalizacji wielokryterialnej o przeciwstawnych kryteriach dla elementów typu belka.

9 – Wykorzystanie komercyjnych programów komputerowych do poszukiwania rozwiązań optymalnych.

1. Ostwald M.: Podstawy optymalizacji konstrukcji. Wydaw. Politechniki Poznańskiej, Poznań 2003.

2. Ostanin A.: Metody i algorytmy optymalizacji. Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Białystok 2003.

3. Ostanin A.: Laboratorium metod optymalizacji. Wydawnictwo Politechniki Białostockiej, Białystok 2003.

4. Tarnowski W.: Podstawy projektowania technicznego. WNT, Warszawa 1997.

5. Pieczara J.: Algorytmy genetyczne w mechanice konstrukcji. Wydaw. Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica, Kraków 2004.

6. Findeisen W., Szymanowski J., Wierzbicki A.: Teoria i metody obliczeniowe optymalizacji. PWN, Warszawa 1977.

7. Osiński Z., Wróbel J.: Teoria konstrukcji maszyn. PWN, Warszawa 1982.

EFEKTY KSZTAŁCENIA

EK 1 – student zna terminologię teorii optymalizacji, elementy zadania optymalizacji, podstawowe metody optymalizacji,

EK 2 – student zna podstawowe algorytmy optymalizacji, rozumie zasady polioptymalizacji,

EK 3 – student potrafi rozwiązywać proste zadania optymalizacji przy wykorzystaniu odpowiednich programów komputerowych

EK 4 – student potrafi samodzielnie rozwiązać zadanie polioptymalizacji obiektu technicznego.

SPOSOBY OCENY (F – FORMUJĄCA, P – PODSUMOWUJĄCA)

F1. – ocena przygotowania do ćwiczeń laboratoryjnych

F2. – ocena umiejętności stosowania wiedzy nabytej podczas wykładu

F3. – ocena realizacji zadania podczas ćwiczeń laboratoryjnych

F4. – ocena aktywności podczas zajęć

P1. – ocena poprawności rozwiązania zadania optymalizacyjnego – zaliczenie na ocenę*

*) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich zadań wykonywanych podczas ćwiczeń laboratoryjnych